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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung. Die vorliegende Erfindung kann in geeigneter Weise bei einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung angewendet werden, die bei jedem Zylinder von einem Verbrennungsmotor für ein Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder montiert ist.
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Ein Kraftstoffeinspritzventil eines Kraftstoffeinspritzsystems von einem Dieselmotor ist als eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung bekannt. Das Kraftstoffeinspritzventil ist an jedem Zylinder von dem Verbrennungsmotor montiert und spritzt den Kraftstoff in eine Verbrennungskammer von dem Zylinder ein. Das Kraftstoffeinspritzventil hat einen Düsenkörper, der mit Einspritzlöchern für ein Einspritzen des Kraftstoffes ausgebildet ist, und eine Düsennadel, die sich im Inneren von dem Düsenkörper nach oben und nach unten bewegt, um die Einspritzlöcher zu öffnen und zu schließen, wie dies in der ungeprüften veröffentlichten Japanischen Patentanmeldung
JP 2003-83 203 A beschrieben ist. Bei dieser Art an Kraftstoffeinspritzventil hat die Düsennadel einen Gleitabschnitt in der Form einer kreisartigen Säule, der sich in dem Düsenkörper in einer gleitenden Weise bewegen kann, einen Einführabschnitt in der Form einer kreisartigen Säule, dessen Aussendurchmesser kleiner als derjenige von dem Gleitabschnitt ist, und einen Druckaufnahmeabschnitt, der den Gleitabschnitt mit dem Einführabschnitt verbindet. Der Düsenkörper ist mit einem Führungskörper, der den Gleitabschnitt in einer gleitenden Weise hält, und mit einer Kraftstoffsumpfkammer ausgebildet, die an einer Einspritzlochseite von dem Führungsabschnitt ausgebildet ist. Der Einführabschnitt wird durch die Kraftstoffsumpfkammer eingeführt.
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Unter hohem Druck stehender Kraftstoff, der durch die Einspritzlöcher eingespritzt werden soll, wird zu der Kraftstoffsumpfkammer geliefert. Der unter hohem Druck stehende Kraftstoff tritt durch einen Zwischenraum zwischen dem Gleitabschnitt und dem Führungsabschnitt aus.
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Ein Kraftstoffeinspritzventil von einem Kraftstoffeinspritzsystem der Common-Rail-Art wie beispielsweise ein Kraftstoffeinspritzsystem von einem Dieselmotor, das in der ungeprüften veröffentlichten Japanischen Patentanmeldung
JP 2003-166 457 A offenbart ist, hat eine Düsennadel, einen Düsenkörper, einen Körper zum Halten des Düsenkörpers und einen Steuerkolben. Der Steuerkolben bewegt sich innerhalb des Körpers hin und her, um die Düsennadel direkt oder indirekt zu bewegen. Eine Steuerkammer ist an einer Seite von dem Steuerkolben ausgebildet, die von der Düsennadel entgegengesetzt ist. Der Kraftstoffdruck in der Steuerkammer kann geändert werden, indem ein elektromagnetisches Ventil geöffnet oder geschlossen wird. Wenn das elektromagnetische Ventil geschlossen wird, wird der unter hohem Druck stehende Kraftstoff in die Steuerkammer geliefert, und die Steuerkammer wird mit dem unter hohem Druck stehendem Kraftstoff gefüllt. Ein Gleitabschnitt von dem Steuerkolben und ein Führungsabschnitt von dem Körper können aneinander gleiten. Wenn die Steuerkammer mit dem unter hohem Druck stehendem Kraftstoff gefüllt ist, tritt der unter hohem Druck stehende Kraftstoff durch den Zwischenraum zwischen dem Gleitabschnitt des Steuerkolbens und dem Führungsabschnitt des Körpers aus.
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Der Gleitabschnitt der Düsennadel, der Führungsabschnitt des Körpers und die Kraftstoffsumpfkammer bilden einen Innenhochdrucköl-Gleitabschnitt, um im Inneren das unter hohem Druck stehende Hydrauliköl zu speichern. Der Gleitabschnitt des Steuerkolbens, der Führungsabschnitt des Körpers und die Steuerkammer bilden einen anderen Innenhochdrucköl-Gleitabschnitt, um das unter hohem Druck stehende hydraulische Öl im Inneren zu speichern.
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Wie dies in 6 gezeigt ist, wird bei dem Innenhochdrucköl-Gleitabschnitt der Innenumfang des Führungslochs 12 an der Seite der Kraftstoffsumpfkammer 16 durch Verformung vergrößert, da der unter hohem Druck stehende Kraftstoff in der Kraftstoffsumpfkammer 16 gespeichert ist. Dem gemäß wird ein Zwischenraum 451 zwischen dem Innenumfang des Führungslochs 12 und dem Gleitabschnitt 32 der Düsennadel an der Seite der Kraftstoffsumpfkammer 16 vergrößert. Daher nimmt die Kraftstoffleckagemenge oder Kraftstoffaustrittsmenge mit der Zunahme des Kraftstoffdrucks zu.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau des zugehörigen Stands der Technik mit dem in 6 gezeigten Innenhochdrucköl-Gleitabschnitt besteht die Möglichkeit, dass der Gleitabschnitt 32 der Düsennadel an der Niedrigdruckseite mit dem Führungsloch 12 des Düsenkörpers in Kontakt gelangt, und ein Druck zwischen den Kontaktflächen des Gleitabschnitts 32 und dem Führungsloch 12 nimmt zu, wenn der Führungsloch 12 durch den unter hohem Druck stehenden Kraftstoff verformt worden ist. Daher besteht eine Möglichkeit dahingehend, dass zumindest entweder der Gleitabschnitt 32 der Düsennadel an der Niedrigdruckseite (in einem Bereich A in 6) oder der Führungsloch 12 des Düsenkörpers, der dem Gleitabschnitt 32 an der Niedrigdruckseite zugewandt ist (in dem Bereich A in 6), verschleißt.
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Als ein Ergebnis wird der Zwischenraum zwischen dem Gleitabschnitt 32 und dem Führungsloch 12 vergrößert und die Kraftstoffleckagemenge nimmt zu.
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Bei der Technologie des zugehörigen Stands der Technik mit dem Steuerkolben wird der lange Steuerkolben hin- und hergehend bewegt, indem der Druck in der Steuerkammer geändert wird, deren Druck sich ändert, indem das elektromagnetische Ventil geöffnet oder geschlossen wird. Daher besteht eine Möglichkeit dahingehend, dass der Zwischenraum zwischen dem Steuerkolben und dem Körper sich vergrößert und die Kraftstoffleckagemenge weiter zunimmt.
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Die
DE 199 56 830 A1 offenbart eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Düsenkörper und einer Düsennadel. Eine Hülse hat einen Kragen, der am Düsenkörper angeordnet ist. Somit ist ein Zwischenraum zwischen der Hülse und der Düsennadel vorgesehen. Alternativ hat eine Hülse einen Kragen, der an der Düsennadel angeordnet ist. Somit ist ein Zwischenraum zwischen der Hülse und dem Düsenkörper vorgesehen. Der Zwischenraum hat eine konstante Breite. An der Seite der Hülse, an der der Kragen angeordnet ist, ist ein Raum ausgebildet. Dieser Raum kann in sich verengender Weise ausgebildet sein.
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Die
DE 100 23 957 A1 offenbart eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Düsenkörper und einer Düsennadel. Der Düsenkörper hat einen Führungsabschnitt; und die Düsennadel hat einen Steuerkolben mit einem Gleitabschnitt. Der Gleitabschnitt gleitet am Führungsabschnitt des Düsenkörpers. Ein Zwischenraum ist am Führungsabschnitt des Düsenkörpers so ausgebildet, dass der Zwischenraum zwischen dem Führungsabschnitt und dem Gleitabschnitt liegt. Der Zwischenraum hat einen Abschnitt mit abnehmenden Durchmesser an seinem unteren und oberen Endabschnitt.
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Die
WO 02/064969 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Kraftstoff-Hochdruckversorgung einer Brennkraftmaschine mit einem kolbenförmigen Element, das in einer Bohrung eines Bauteils längsverschiebbar angeordnet ist, und welches kolbenförmige Element mit einem Dichtungsabschnitt in einem Führungsabschnitt der Bohrung geführt ist, wobei der Führungsabschnitt an einem Ende in einen mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllbaren Druckraum mündet und am anderen Ende in einen Leckölraum, in welchem Leckölraum stets ein niedriger Kraftstoffdruck herrscht. Am Dichtungsabschnitt des kolbenförmigen Elements ist wenigstens eine Ausnehmung ausgebildet, die hydraulisch mit dem Druckraum verbunden ist und die bis auf den zwischen dem kolbenförmigen Element und der Innenwand des Führungsabschnitts ausgebildeten Ringspalt gegen den Leckölraum abgedichtet ist.
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Die
EP 1 156 209 A3 offenbart Steuerelemente für Hochdruckhydraulikanlagen, insbesondere Ventilnadeln und Ventilsteuerkolben von Injektoren für Common-Rail-Einspritzsysteme, mit einer stationären und bewegbaren, vorzugsweise kreiszylinderförmigen Führung bzw. Führungsfläche, zwischen denen ein Dichtspalt vorgesehen ist. Die bewegbare Führungsfläche weist eine Strukturierung auf.
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Die
GB 2 298 897 A offenbart ein Kraftstoffeinspritzventil mit einem in einer Bohrung eines Ventilkörpers axial verschiebbaren Kolbenventilglied, dessen brennraumseitiges Ende eine Ventildichtfläche hat, die zum Steuern einer Einspritzöffnung mit einem am brennraumseitigen Ende der Bohrung vorgesehenen Ventilsitz zusammenwirkt und mit einer in Richtung der Dichtfläche weisenden Druckschulter am Kolbenventilglied, die in eine Querschnittserweiterung der Bohrung vorragt, die einen Druckraum ausbildet.
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Die
US 4 583 687 offenbart eine Kraftstoff-Einspritzdüse mit einem Düsenkörper, einer im Düsenkörper ausgebildeten Bohrung, einem rings um eine Auslassöffnung an dem hineinragenden inneren Ende der Bohrung ausgebildeten Ventilsitz, und einem in der Bohrung verschieblich hin- und herbeweglichen Ventilelement.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu schaffen, die den Verschleiß eines Gleitabschnitts einer Düsennadel und eines Führungsabschnitts eines Düsenkörpers, die aneinander gleiten können, oder den Verschleiß eines Gleitabschnitts eines Steuerkolbens und eines Führungsabschnitts eines Körpers, die aneinander gleiten können, eindämmen kann. Somit soll verhindert werden, dass die Menge an Leckagekraftstoff mit der Zeit zunimmt.
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Diese Aufgabe ist durch eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Alternative Kraftstoffeinspritzvorrichtungen sind in den Ansprüchen 6 und 14 aufgezeigt. Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt.
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In der Kraftstoffeinspritzvorrichtung von Anspruch 1 nimmt der Zwischenraum, der zwischen dem Gleitabschnitt der Düsennadel und dem Führungsabschnitt des Düsenkörpers vorgesehen ist, die aneinander gleiten können, wenn die Düsennadel und der Düsenkörper zu einem einzigen Stück der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zusammen gebaut sind, zu der Kraftstoffsumpfkammer hin ab, in die der unter hohem Druck stehende Kraftstoff geliefert wird. Somit wird, wenn der unter hohem Druck stehende Kraftstoff in die Kraftstoffsumpfkammer eingeleitet wird, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung tatsächlich im Einspritzzustand ist, ein Innenumfang des Führungsabschnitts an der Seite der Kraftstoffsumpfkammer durch eine Verformung aufgrund des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs vergrößert. Somit wird der Zwischenraum an der Seite der Kraftstoffsumpfkammer vergrößert. Daher kann der Zwischenraum an der Seite der Kraftstoffsumpfkammer und kann der Zwischenraum an der Seite, die von der Kraftstoffsumpfkammer entgegengesetzt ist, so eingestellt werden, dass sie im Wesentlichen miteinander übereinstimmen gemäß einem Druck des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs in einem Anwendungsbereich. Der Zwischenraum zwischen dem Gleitabschnitt und dem Führungsabschnitt wird im Wesentlichen gleich, wenn der Druck des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs bei einem vorbestimmten Druck ist. Dem gemäß stehen der Gleitabschnitt und der Führungsabschnitt miteinander in einem großen Bereich in Kontakt. Als ein Ergebnis kann der an den in Kontakt stehenden Flächen wirkende Druck verringert werden, und der Verschleiß kann gehemmt werden. Somit kann eine mit der Zeit sich ergebende Zunahme der Kraftstoffleckagemenge gehemmt werden.
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Die Vorteile und Merkmale der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung und auch die Betriebsverfahren und die Funktion der zugehörigen Teile gehen aus der nachstehend dargelegten detaillierten Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und den Zeichnungen hervor, die jeweils einen Teil dieser Anmeldung bilden.
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1 zeigt eine Schnittansicht von einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt eine Teilschnittansicht von der Umgebung von einem Gleitabschnitt und einem Führungsabschnitt von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
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3 zeigt eine Teilschnittansicht von der Umgebung eines Gleitabschnitts und eines Führungsabschnitts von einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt eine Schnittansicht von einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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5 zeigt eine vergrößerte Ansicht von einem wesentlichen Teil einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung von einem abgewandelten Beispiel des dritten Ausführungsbeispiels.
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6 zeigt eine Teilschnittansicht von einer Umgebung eines Gleitabschnitts und eines Führungsabschnitts von einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung des zugehörigen Stands der Technik.
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Nachstehend ist ein erstes Ausführungsbeispiel beschrieben. Unter Bezugnahme auf 1 ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Wie dies in 1 gezeigt ist, hat eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 einen Düsenkörper 11 und eine Düsennadel 31. Die Düsennadel 31 ist in dem Düsenkörper 11 so montiert, dass die Düsennadel 31 entlang einer axialen Richtung sich hin- und hergehend bewegen kann.
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Wie dies in 1 gezeigt ist, ist der Düsenkörper 11 ein im Wesentlichen zylindrisches hohles Element mit einem Boden. Ein Führungsloch 12, ein Ventilsitz 13, mehrere Einspritzlöcher 41 und ein Sackabschnitt 15 sind in dem Düsenkörper 11 ausgebildet. Das Führungsloch 12 erstreckt sich entlang der axialen Richtung des Düsenkörpers 11 im Inneren des Düsenkörpers 11. Ein Ende von dem Führungsloch 12 erstreckt sich bis zu einer Endöffnung von dem Düsenkörper 11 (ein oberes Ende in 1) und das andere Ende von dem Führungsloch 12 erstreckt sich bis zu dem Ventilsitz 13. Der Innendurchmesser einer Innenfläche des Führungslochs 12 ist im Wesentlichen in einem Bereich von der Endöffnung des Düsenkörpers 11 bis zu der Nähe des Ventilsitzes 13 konstant.
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Wie dies in 1 gezeigt ist, hat der Ventilsitz 13 eine Fläche in der Form eines umgekehrten Kegelstumpfes. Ein Ende des Ventilsitzes 13 an der Seite mit dem großen Durchmesser ist benachbart zu dem Führungsloch 12, und das andere Ende des Ventilsitzes 13 an der Seite des kleinen Durchmessers ist benachbart zu dem Sackabschnitt 15. Ein Kontaktabschnitt 36 der Düsennadel 31 kann mit dem Ventilsitz 13 in Kontakt gelangen und von dem Ventilsitz 13 zurückweichen. Im Prinzip ist der Kontaktabschnitt 36 in einer kreisartigen Form ausgebildet. Der Sackabschnitt 15 ist ein Sackloch in der Form eines Sacks, wobei er an einem vorderen Abschnitt von dem Düsenkörper 11 ausgebildet ist und einen kleinen Raum mit einem gewissen geringfügigen Volumen vorsieht. Eine Öffnungsseite des Sacklochs ist benachbart zu der Seite des kleinen Durchmessers des Ventilsitzes 13. Der Sackabschnitt 15 sieht eine Sackkammer in der Form eines Sacks mit einem vorbestimmten Volumen vor.
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Wie dies in 1 gezeigt ist, ist das Einspritzloch 41 in dem Sackabschnitt 15 des Düsenkörpers 11 als ein Kanal ausgebildet, der die Innenseite und die Außenseite des Düsenkörpers 11 miteinander verbindet.
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Wie dies in 1 gezeigt ist, ist eine Ölsumpfkammer (eine Kraftstoffsumpfkammer) 16 ein ringartiger Hohlraum, der an einem mittleren Abschnitt einer Innenwandfläche vorgesehen ist, die das Führungsloch 12 des Düsenkörpers 11 vorsieht. Die Kraftstoffsumpfkammer 16 ist mit einem Kraftstofflieferloch 17 verbunden, in das der Kraftstoff von außen geliefert wird. Die Kraftstoffsumpfkammer 16 teilt das Führungsloch 12 in einen oberen Führungsabschnitt 12a und einen unteren Führungsabschnitt 12b.
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Grundsätzlich ist die Düsennadel 31 in der Form einer massiven kreisartigen Säule ausgebildet. Wie dies in 1 gezeigt ist, hat die Düsennadel 31 einen kreisartigen Säulenabschnitt 32 mit einem großen Durchmesser, einen kreisartigen Säulenabschnitt 34 mit einem kleinen Durchmesser, einen abgeschrägten Konusabschnitt 35 und einen konischen Abschnitt 37.
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Der Außendurchmesser des kreisartigen Säulenabschnitts 32 mit dem großen Durchmesser ist im Wesentlichen konstant. Der kreisartige Säulenabschnitt 32 mit dem großen Durchmesser ist lose in das Führungsloch 12 (genauer gesagt in den oberen Führungsabschnitt 12a) bei einem vorbestimmten Zwischenraum eingeführt. Daher kann sich der kreisartige Säulenabschnitt 32 mit dem großen Durchmesser in der axialen Richtung hin- und hergehend bewegen. Der kreisartige Säulenabschnitt 34 mit dem kleinen Durchmesser erstreckt sich von der Nähe der Kraftstoffsumpfkammer 16 bis zu der Nähe des Ventilsitzes 13 entlang der axialen Richtung. Ein Außendurchmesser von dem kreisartigen Säulenabschnitt 34 mit dem kleinen Durchmesser ist kleiner eingestellt als bei dem kreisartigen Säulenabschnitt 32 mit dem großen Durchmesser. Der Zwischenraum zwischen dem kreisartigen Säulenabschnitt 34 mit dem kleinen Durchmesser und der Innenwandfläche von dem Führungsloch 12 sieht einen Kraftstoffkanal vor.
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Ein Ende von dem Kegelstumpfabschnitt 35 ist benachbart zu dem kreisartigen Säulenabschnitt 34 mit dem kleinen Durchmesser, und das andere Ende von dem Kegelstumpfabschnitt 35 ist mit dem konischen Abschnitt 37 über den kreisartigen Kontaktabschnitt 36 verbunden. Die Verbindung zwischen dem Kegelstumpfabschnitt 35 und dem konischen Abschnitt 37 sieht einen kreisartigen Abschnitt vor, der als der Kontaktabschnitt dann dient, wenn die Düsennadel 31 geschlossen wird. Die Neigung von dem konischen Abschnitt 37 ist größer als jene von dem Ventilsitz 13. Somit können der Kontakt und die Fluiddichtheit zwischen dem Kontaktabschnitt 36 und dem Ventilsitz 13 dann sichergestellt werden, wenn das Ventil geschlossen ist. Das Endstückende des konischen Abschnittes 37 ist so positioniert, dass es dem Sackabschnitt 15 zugewandt ist, wenn das Ventil geschlossen ist.
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Der kreisartige Säulenabschnitt 32 mit dem großen Durchmesser sieht einen Gleitabschnitt vor, der zu einem Gleiten in dem Düsenkörper 11 in der Lage ist.
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Der kreisartige Säulenabschnitt 34 mit dem kleinen Durchmesser, der abgeschrägte Konusabschnitt 35 und der konische Abschnitt 37 sehen einen Einführabschnitt vor, dessen Durchmesser geringer als derjenige des Gleitabschnitts ist. Ein Abschnitt, der im Wesentlichen die Form eines abgeschrägten Konus hat, der an einer Verbindung zwischen dem kreisartigen Säulenabschnitt 32 mit dem großen Durchmesser und dem kreisartigen Säulenabschnitt 34 mit dem kleinen Durchmesser vorgesehen ist, sieht einen Druckaufnahmeabschnitt vor. Der Druckaufnahmeabschnitt wird durch den unter hohem Druck stehenden Kraftstoff, der in die Kraftstoffsumpfkammer 16 eingeleitet wird, in einer Richtung, in der der Kontaktabschnitt 36 von dem Ventilsitz 13 getrennt wird, oder in einer Richtung zum Öffnen der Düsennadel 31 gedrückt. Der Einführabschnitt 34, 35, 37 wird über die Kraftstoffsumpfkammer 16 eingeführt.
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Der obere Führungsabschnitt 12a (genauer gesagt der obere Führungsabschnitt 12a und der Wandabschnitt, der den oberen Führungsabschnitt 12a definiert) sieht einen Führungsabschnitt vor, der gleitfähig den Gleitabschnitt 32 hält.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der vorbestimmte Zwischenraum 51, der zwischen dem Gleitabschnitt 32 und dem Führungsabschnitt 12a vorgesehen ist, zu der Kraftstoffsumpfkammer 16 hin verringert, wie dies in 1 gezeigt ist. Genauer gesagt nimmt der Durchmesser des Führungsabschnitts oder der Durchmesser des oberen Führungsabschnitts 12a zu der Kraftstoffsumpfkammer 16 hin ab. Im zusammengebauten Zustand der Düsennadel 31 und des Düsenkörpers 11, der in 1 gezeigt ist, ist der Zwischenraum 51 so eingestellt, dass ein Teil des Zwischenraums 51 an der Kraftstoffsumpfkammer 16 (nachstehend ist dieser als Zwischenraum εh an der Seite der Kraftstoffsumpfkammer bezeichnet) kleiner als bei dem restlichen Teil des Zwischenraums 51 an der Seite ist, die zu der Seite der Kraftstoffsumpfkammer 16 entgegengesetzt ist (nachstehend ist dieser als der Zwischenraum ε1 an der entgegengesetzten Endseite bezeichnet).
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Der Zwischenraum 51 ist so eingestellt, dass der Zwischenraum εh an der Seite der Kraftstoffsumpfkammer im Wesentlichen mit dem Zwischenraum ε1 an der entgegengesetzten Endseite in einem vorbestimmten Druckbereich von dem unter hohem Druck stehendem Kraftstoff, der von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 verwendet wird, übereinstimmt.
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Nachstehend ist der Betrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau erläutert. Der unter hohem Druck stehende Kraftstoff, der mit einer Druckbeaufschlagung durch eine Kraftstoffpumpe zugeführt wird, wird in der Kraftstoffsumpfkammer 16 gespeichert. Wenn der Kraftstoffdruck in der Kraftstoffsumpfkammer 16 einen vorbestimmten Ventilöffnungsdruck überschreitet, wird die Düsennadel 31 in 1 nach oben gedrückt, und der Kontaktabschnitt 36 der Düsennadel 31 wird von dem Ventilsitz 13 getrennt. Somit strömt der unter hohem Druck stehende Kraftstoff in den Sackabschnitt 15 durch den Kraftstoffkanal, der durch den Zwischenraum zwischen dem kreisartigen Säulenabschnitt 34 mit dem kleinen Durchmesser und dem Führungsloch 12 und den Zwischenraum vorgesehen ist, der dann vorgesehen ist, wenn der Kontaktabschnitt 36 von dem Ventilsitz 13 getrennt ist. Der Zwischenraum zwischen dem Kontaktabschnitt 36 und dem Ventilsitz 13 entspricht einem Anhebeabstand von der Düsennadel 31. Der unter hohem Druck stehende Kraftstoff wird in eine Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors durch die Vielzahl an (bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind dies vier) Einspritzlöchern 41 eingespritzt, die zu dem Sackabschnitt 15 hin offen sind. Der Ventilöffnungsdruck wird hauptsächlich durch die Vorspannkraft einer Vorspanneinrichtung definiert, wie beispielsweise eine Feder zum Vorspannen der Düsennadel 31 in der Ventilschließrichtung.
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Wenn der unter hohem Druck stehende Kraftstoff in die Kraftstoffsumpfkammer 16 eingeleitet wird und dort gespeichert wird, tritt der Kraftstoff durch den Zwischenraum 51 von dem Zwischenraum εh an der Seite der Kraftstoffsumpfkammer zu dem Zwischenraum ε1 an der entgegen gesetzten Endseite aus. Der Druck von dem in der Kraftstoffsumpfkammer 16 gespeicherten unter hohem Druck stehenden Kraftstoff wirkt direkt auf den Innenumfang von dem oberen Führungsabschnitt 12a an der Seite der Kraftstoffsumpfkammer 16 ein. Daher wird der Innenumfang des oberen Führungsabschnitts 12a an der Seite der Kraftstoffsumpfkammer 16 durch den Druck verformt, und der Zwischenraum εh vergrößert sich. Der Leckagekraftstoff oder Austrittskraftstoff wird zur Außenseite hin von dem Zwischenraum ε1 an der entgegen gesetzten Endseite abgegeben, und der Druck von dem Leckagekraftstoff wird bei dem Zwischenraum ε1 verringert. Dem gemäß ist die Verformung des Zwischenraums ε1 gering und die Vergrößerung des Zwischenraums ε1 ist ebenfalls gering. Somit stimmt der Zwischenraum εh an der Seite der Kraftstoffsumpfkammer im Wesentlichen mit dem Zwischenraum ε1 an der entgegen gesetzten Endseite im Hinblick auf den vorbestimmten Druckbereich überein. Als ein Ergebnis wird der Zwischenraum 51 im Wesentlichen gleich, wie dies in 2 gezeigt ist. Dem gemäß gelangt der kreisartige Säulenabschnitt mit dem großen Durchmesser mit dem oberen Führungsabschnitt 12a in einem großen Bereich in Kontakt. Als ein Ergebnis kann der an den Kontaktflächen einwirkende Druck verringert werden und der Verschleiß kann verringert werden.
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Im zusammengebauten Zustand, bei dem die Düsennadel 31 und der Düsenkörper 11 zu dem einzigen Stück der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 zusammengebaut sind, nimmt der Zwischenraum 51, der zwischen dem kreisartigen Säulenabschnitt 32 mit dem großen Durchmesser (der Gleitabschnitt) und dem oberen Führungsabschnitt 12a, die aneinander gleiten können, vorgesehen ist, zu der Kraftstoffsumpfkammer 16 hin ab (εh < ε1). Somit wird, wenn der unter hohem Druck stehende Kraftstoff in die Kraftstoffsumpfkammer 16 eingeleitet wird, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 tatsächlich in einem Einspritzzustand ist, wie dies in 2 gezeigt ist, der Innenumfang des oberen Führungsabschnitts 12a an der Seite der Kraftstoffsumpfkammer 16 durch die Verformung aufgrund des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs vergrößert. Somit wird der Zwischenraum εh an der Seite der Kraftstoffsumpfkammer 16 vergrößert. Daher können die Zwischenräume εh und der Zwischenraum ε1 so eingestellt werden, dass der Zwischenraum εh im Wesentlichen mit dem Zwischenraum ε1 übereinstimmt im Hinblick auf den Druck des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs in dem Anwendungsbereich. Als ein Ergebnis wird der Zwischenraum 51 im Wesentlichen gleich in einem Zustand, bei dem der Druck des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs bei einem vorbestimmten Druck oder in einem vorbestimmten Druckbereich ist. Dem gemäß stehen der kreisartige Säulenabschnitt 32 mit dem großen Durchmesser und der obere Führungsabschnitt 12a oder der Gleitabschnitt und der Führungsabschnitt miteinander in einem großen Bereich in Kontakt. Daher kann der an den in Kontakt stehenden Flächen wirkende Druck verringert werden, und der Verschleiß kann verringert werden. Somit kann die Zunahme des Kraftstoffaustretens mit dem Ablauf der Zeit verhindert werden.
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Der Zwischenraum 51 kann zu der Kraftstoffsumpfkammer 16 hin im zusammengebauten Zustand verringert werden, indem der Durchmesser des oberen Führungsabschnitts 12a oder der Innenumfang des Führungslochs 12 zu der Kraftstoffsumpfkammer 16 hin verringert wird.
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Das vorliegende Ausführungsbeispiel kann in geeigneter Weise auf die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 angewendet werden, die derart aufgebaut ist, dass ein Verhältnis zwischen der maximalen Dicke T des Düsenkörpers an dem oberen Führungsabschnitt 12a gegenüber dem Außendurchmesser ΦD des kreisartigen Säulenabschnitts 32 mit dem großen Durchmesser gleich oder größer als 1,0 ist. Selbst wenn das Verhältnis T/ΦD nahe zu 1,0 als der untere Grenzwert ist, kann der Verschleiß zwischen dem Gleitabschnitt 32 und dem Führungsabschnitt 12a verringert werden und es kann verhindert werden, dass die Menge an Leckagekraftstoff mit der Zeit zunimmt. Das Verhältnis T/ΦD sollte vorzugsweise bei 1,5 oder darüber eingestellt sein. Wenn das Verhältnis T/ΦD zunimmt, kann die unter dem hohen Druck auftretende Verformung des Düsenkörpers (die Zunahme des Zwischenraums 51) verringert werden und kann die Kraftstoffleckage verringert werden.
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Das vorliegende Ausführungsbeispiel kann in geeigneter Weise bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 angewendet werden, die derart aufgebaut ist, dass ein Verhältnis zwischen der Länge L1 des oberen Führungsabschnitts 12a, der in gleitfähiger Weise den kreisartigen Säulenabschnitt 32 mit dem großen Durchmesser hält, gegenüber dem externen Durchmesser ΦD des kreisartigen Säulenabschnitts 32 mit dem großen Durchmesser gleich oder größer als 2,5 ist. Selbst wenn das Verhältnis L1/ΦD nahe zu 2,0 als der untere Grenzwert ist, kann der Verschleiß zwischen dem Gleitabschnitt 32 und dem Führungsabschnitt 12a verringert werden und kann die Zunahme bei der Kraftstoffleckage mit dem Ablauf der Zeit verhindert werden. Das Verhältnis L1/ΦD sollte vorzugsweise auf 5,0 oder darüber eingestellt werden.
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Nachstehend ist ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben. Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf 3 erläutert.
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Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist, wie dies in 3 gezeigt ist, eine zweite Kraftstoffsumpfkammer 19 so ausgebildet, dass die zweite Kraftstoffsumpfkammer 19 sich von der Kraftstoffsumpfkammer 16 zu der Innenseite des Führungsabschnitts 12a (oder dem oberen Führungsabschnitt 12a und dem Wandabschnitt, der den oberen Führungsabschnitt 12a vorsieht) entlang der axialen Richtung erstreckt.
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Wie dies in 3 gezeigt ist, ist eine Hülse 18 an dem Innenumfang eines Führungsabschnitts 112a befestigt. Ein Zwischenraum 151 ist zwischen dem Außenumfang des kreisartigen Säulenabschnitts 32 mit dem großen Durchmesser und dem Innenumfang der Hülse 18 vorgesehen. Die Hülse 18 ist in den oberen Führungsabschnitt 12a eingeführt und im Presssitz und dergleichen befestigt. Der Innenumfang von der Hülse 18 sieht den Innenumfang des Führungsabschnitts 112a vor.
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Der Zwischenraum 151 ist so ausgebildet, dass er im Wesentlichen im zusammengebauten Zustand gleich ist (der Zwischenraum εh stimmt im Wesentlichen mit dem Zwischenraum ε1 überein).
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Die zweite Kraftstoffsumpfkammer 19 sieht einen im Wesentlichen ringartigen Raum in der Form eines Halbrings oder dergleichen vor, der radial außerhalb von dem kreisartigen Säulenabschnitt 32 mit dem großen Durchmesser ist. Die zweite Kraftstoffsumpfkammer 19 kann einen ringartigen Raum vorsehen, der sich mit dem Kraftstofflieferloch 17 schneidet.
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Nachstehend sind die Wirkungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels erläutert. Der Zwischenraum εh an der Seite der Kraftstoffsumpfkammer und die zweite Kraftstoffsumpfkammer 19, die mit der Kraftstoffsumpfkammer 16 in Verbindung steht, sind an dem Innenumfang bzw. an dem Außenumfang der Hülse 18 so vorgesehen, dass die Hülse 18 sandwichartig zwischen dem Zwischenraum εh an der Seite der Kraftstoffsumpfkammer und der zweiten Kraftstoffsumpfkammer 19 angeordnet ist. Der Druck von dem unter hohem Druck stehenden Kraftstoff wirkt sowohl an dem Außenumfang als auch an dem Innenumfang der Hülse 18. Daher ändert sich der Zwischenraum εh an der Seite der Kraftstoffsumpfkammer selbst dann nicht, wenn der unter hohem Druck stehende Kraftstoff in die Kraftstoffsumpfkammer 16 eingeleitet wird. Daher kann der Zwischenraum 151 im Wesentlichen gleich gehalten werden, wenn die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 im zusammengebauten Zustand oder im Einspritzzustand ist. Dem gemäß stehen der kreisartige Säulenabschnitt 32 mit dem großen Durchmesser und der obere Führungsabschnitt 12a oder der Gleitabschnitt 32 und der Führungsabschnitt 112a miteinander in einem großen Bereich in Kontakt. Als ein Ergebnis kann der Druck, der an den Kontaktflächen wirkt, verringert werden, und der Verschleiß kann verringert werden.
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Die Hülse 18 wird in den oberen Führungsabschnitt 12a eingeführt und wird per Presssitz und dergleichen befestigt. Daher kann das Herstellen der Hülse 18 und der zweiten Kraftstoffsumpfkammer 19 separat ausgeführt werden. Somit ist die Herstellung der zweiten Kraftstoffsumpfkammer 19 erleichtert.
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Nachstehend ist ein drittes Ausführungsbeispiel beschrieben. Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist unter Bezugnahme auf 4 erläutert. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 des dritten Ausführungsbeispiels, die in 4 gezeigt ist, hat die Düsennadel 31 und den Düsenkörper 11 des ersten Ausführungsbeispiels und wird bei einem Kraftstoffeinspritzsystem der Common-Rail-Art als ein Kraftstoffeinspritzsystem für einen Dieselmotor verwendet. Wie dies in 4 gezeigt ist, hat die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 des dritten Ausführungsbeispiels die Düsennadel 31, den Düsenkörper 11, einen Körper (einen Düsenhalter 50), einen Steuerkolben 60, eine Steuerkammer (eine Drucksteuerkammer 71) und ein elektromagnetisches Ventil 80. Die Düsennadel 31 und der Düsenkörper 11 bilden einen Düsenabschnitt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10, die in 4 gezeigt ist, spritzt den unter hohem Druck stehenden Kraftstoff, der von der Common-Rail geliefert wird, in die Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors ein.
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Der Düsenabschnitt ist mit einem unteren Abschnitt des Düsenhalters 50 durch eine Haltemutter 19 verbunden. Der Düsenhalter 50 ist ausgebildet mit einem Zylinder 52, in den der Steuerkolben 60 eingeführt ist, dem Kraftstoffkanal 61 für ein Führen des unter hohem Druck stehenden von der Common-Rail gelieferten Kraftstoffs zu der Seite des Düsenabschnitts, einem Kraftstoffkanal 51 für ein Führen des von der Common-Rail gelieferten Kraftstoffs zu der Seite einer Öffnungsplatte 70 und mit einem Abgabekanal 53 für ein Abgeben des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs zu der Niedrigdruckseite.
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Der Steuerkolben 60 ist durch den Zylinder 52 des Düsenhalters 50 gleitfähig eingeführt. Der Steuerkolben 60 ist mit der Düsennadel 31 über einen Druckzapfen verbunden, der in dem Zylinder 52 eingeführt ist. Der Druckzapfen ist zwischen dem Steuerkolben 60 und der Düsennadel 31 angeordnet. Der Druckzapfen ist durch eine Feder 69 vorgespannt, die um den Druckzapfen herum angeordnet ist. Somit drückt der Druckzapfen die Düsennadel 31 in eine Ventilschließrichtung (in 4 nach unten).
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Die Öffnungsplatte 70 ist an einer Endfläche des Düsenhalters 50 angeordnet, bei der ein oberes Ende von dem Zylinder 52 offen ist. Die Öffnungsplatte 70 ist mit einer Drucksteuerkammer 71 ausgebildet, die mit dem Zylinder 52 in Verbindung steht. Die Öffnungsplatte 70 ist mit einer Einlassseitenöffnung an einer stromaufwärtigen Seite von der Drucksteuerkammer 71 und mit einer Auslassseitenöffnung 72 an einer stromabwärtigen Seite von der Drucksteuerkammer 71 ausgebildet. Der Strömungskanaldurchmesser (ein Innendurchmesser) von der Auslassseitenöffnung 72 ist größer eingestellt als jener der Einlassseitenöffnung.
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Die Einlassseitenöffnung ist bei der Öffnungsplatte 70 zwischen der Drucksteuerkammer 71 und dem Kraftstoffkanal 51 ausgebildet. Ein Auslass von der Einlassseitenöffnung ist an einer Seitenfläche (eine abgeschrägte Fläche) von der Drucksteuerkammer 71 offen. Die Auslassseitenöffnung 72 ist oberhalb der Drucksteuerkammer 71 in 4 so ausgebildet, dass die Auslassseitenöffnung 72 mit dem Abgabekanal 53 durch das elektromagnetische Ventil 80 in Verbindung stehen kann.
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Das elektromagnetische Ventil 80 hat einen Anker 81, eine Feder 82, ein Solenoid 83 und dergleichen. Der Anker 81 sieht eine Verbindung bzw. Unterbrechung zwischen der Auslassseitenöffnung 72 und dem Abgabekanal 54 vor. Die Feder 82 spannt den Anker 81 in der Ventilschließrichtung (in 4 nach unten) vor. Der Solenoid 83 treibt den Anker 81 in der Ventilöffnungsrichtung an. Das elektromagnetische Ventil 80 ist an dem oberen Abschnitt des Düsenhalters 50 über die Öffnungsplatte 70 montiert und ist durch eine Haltemutter 84 befestigt. Wenn der Solenoid 83 angeregt wird, wird der Anker 81 nach oben entgegen der Vorspannkraft von der Feder 82 angezogen und öffnet die Auslassseitenöffnung 72. Wenn die Anregung von dem Solenoid 83 angehalten wird, wird der Anker 81 durch die Vorspannkraft der Feder 82 zurückgedrückt und schließt die Auslassseitenöffnung 72.
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Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Steuerkolben 60 einen zweiten Gleitabschnitt 62, der im Inneren von dem Zylinder 82 gleiten kann, als einen zweiter Führungsabschnitt, und einen zweiten Einführabschnitt 64, dessen Durchmesser kleiner als derjenige von dem zweiten Gleitabschnitt 62 ist. Der Düsenhalter 50 ist mit dem Zylinder 52 und der Drucksteuerkammer 71 ausgebildet, die an der Endseite von dem Steuerkolben 60 ausgebildet ist, die zu der Düsennadel 31 entgegengesetzt ist. Ein Raum zwischen dem Zylinder 52 und dem zweiten Einführabschnitt 64 steht mit einem Abgabekanal 54 in Verbindung, der mit dem Abgabekanal 53 in Verbindung steht, und sieht einen Gegendruckraum der Düsennadel 31 vor. Der Raum zwischen dem Zylinder 52 und dem zweiten Einführabschnitt 64 steht mit dem Rückkehrkraftstoff oder dem Kraftstoff an der Kraftstofftankseite in Verbindung.
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Ein Zwischenraum 551, der zwischen dem Zylinder 52 und dem zweiten Gleitabschnitt 62 vorgesehen ist, nimmt zu der Drucksteuerkammer 71 hin ab. Genauer gesagt nimmt der Durchmesser des Innenumfangs des Zylinders 52 zu der Drucksteuerkammer 71 hin ab. Im zusammengebauten Zustand des Düsenhalters 50 und des Steuerkolbens 60 gemäß 4 ist ein Teil von dem Zwischenraum 551 an der Seite der Drucksteuerkammer 71 (ein Zwischenraum εh) kleiner als ein anderer Teil von dem Zwischenraum 551 an der Seite, die von der Drucksteuerkammer 71 entgegen gesetzt ist (ein Zwischenraum ε1).
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Der Zwischenraum εh ist so eingestellt, dass er im Wesentlichen mit dem Zwischenraum ε1 in einem vorbestimmten Druckbereich von dem unter hohem Druck stehenden Kraftstoff übereinstimmt, der von der Common-Rail geliefert wird und der durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 verwendet wird.
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Nachstehend ist der Betrieb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 mit dem vorstehend dargelegten Aufbau erläutert. Der unter hohem Druck stehende von der Common-Rail zu der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 gelieferte Kraftstoff wird in einen Hochdruckkraftstoffkanal eingeleitet, der den unter hohem Druck stehenden Kraftstoff in das Kraftstofflieferloch 16 durch den Kraftstoffkanal 61 einleitet, und in einen anderen Hochdruckkraftstoffkanal eingeleitet, der den unter hohem Druck stehenden Kraftstoff in die Drucksteuerkammer 71 über den Kraftstoffkanal 51 einleitet. Wenn zu diesem Zeitpunkt das elektromagnetische Ventil 81 im geschlossenen Zustand ist, d. h. ein Zustand, bei dem der Anker 81 die Auslassseitenöffnung 72 verschließt, wirkt der Druck von dem in die Drucksteuerkammer 71 eingeleiteten unter hohem Druck stehenden Kraftstoff auf die Düsennadel 31 über den Steuerkolben 60 ein und spannt die Düsennadel 31 in der Ventilschließrichtung mit der Feder 69 vor. Der in das Kraftstofflieferloch 17 eingeleitete unter hohem Druck stehende Kraftstoff wird in die Kraftstoffsumpfkammer 16 eingeleitet, und der Druck von dem Kraftstoff wirkt auf die Druckaufnahmefläche der Düsennadel 31, um die Düsennadel 31 in der Ventilöffnungsrichtung vorzuspannen. Bei dem Zustand, bei dem das elektromagnetische Ventil 80 geschlossen ist, ist die Kraft, die die Düsennadel 31 in der Ventilschließrichtung vorspannt, größer als die Kraft, die die Düsennadel 31 in der Ventilöffnungsrichtung vorspannt. Daher wird die Düsennadel 31 nicht angehoben. Dem gemäß behält die Düsennadel 31 den geschlossenen Zustand der Einspritzlöcher 41 bei, und der Kraftstoff wird nicht eingespritzt.
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Wenn der Solenoid 83 vom elektromagnetischen Ventil 80 angeregt wird und das elektromagnetische Ventil 80 sich öffnet, d. h. dann, wenn der Anker 81 die Auslassseitenöffnung 72 öffnet, gelangt die Auslassseitenöffnung 72 mit dem Abgabekanal 53 in Verbindung, die in dem Düsenhalter 50 ausgebildet ist. Dem gemäß wird der in der Drucksteuerkammer 71 befindliche Kraftstoff aus dem Auslasskanal oder Abgabekanal 53 durch die Auslassseitenöffnung 72 abgegeben. Selbst wenn das elektromagnetische Ventil 80 offen ist, wird der unter hohem Druck stehende Kraftstoff kontinuierlich in die Drucksteuerkammer 71 durch die Einlassseitenöffnung geliefert. Jedoch ist der Kanaldurchmesser der Auslassseitenöffnung 72 größer als derjenige der Einlassseitenöffnung. Daher nimmt der Kraftstoffdruck in der Drucksteuerkammer 71, der auf den Steuerkolben 60 einwirkt, ab. Als ein Ergebnis ist das Gleichgewicht zwischen dem Kraftstoffdruck in der Drucksteuerkammer 71, der Kraft, die die Düsennadel 31 in der Ventilöffnungsrichtung nach oben drückt, und der Kraft der Feder 69, die die Düsennadel 31 in der Ventilschließrichtung nach unten drückt, unterbrochen. Wenn die Kraft, die die Düsennadel 31 in der Ventilöffnungsrichtung vorspannt, die Kraft, die die Düsennadel 31 in der Ventilschließrichtung vorspannt, überschreitet, wird die Düsennadel 31 angehoben und öffnet die Einspritzlöcher 41. Somit wird der Kraftstoff eingespritzt.
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Wenn danach die Anregung des Solenoids 83 angehalten wird, schließt der Anker 81 die Auslassseitenöffnung 72. Somit nimmt der Kraftstoffdruck in der Drucksteuerkammer 71 erneut zu. Wenn die Kraft, die die Düsennadel 31 in der Ventilschließrichtung vorspannt, die Kraft, die die Düsennadel 31 in der Ventilöffnungsrichtung vorspannt, überschreitet, wird die Düsennadel 31 nach unten zum Verschließen der Einspritzlöcher 41 gedrückt. Somit endet das Einspritzen.
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Nachstehend sind die Wirkungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels erläutert. Im zusammengebauten Zustand des Steuerkolbens 60 und des Düsenhalters 50 nimmt der Zwischenraum 551, der zwischen dem zweiten Gleitabschnitt 62 des Steuerkolbens 60 und dem zweiten Führungsabschnitt 52 des Düsenhalters 50 ausgebildet ist, die aneinander gleiten können, zu der Drucksteuerkammer 71 hin ab, auf die der Druck von dem unter hohen Druck stehenden Kraftstoff aufgebracht wird, oder der Zwischenraum εh wird kleiner als der Zwischenraum ε1. Wenn somit der unter hohem Druck stehende Kraftstoff in die Drucksteuerkammer 71 geliefert wird und der Druck in der Drucksteuerkammer 71 zunimmt, wenn die Ventileinspritzeinrichtung 10 tatsächlich im Einspritzzustand ist, wird der Innenumfang von dem Zylinder 52 als der Führungsabschnitt an der Seite der Drucksteuerkammer 71 durch die Verformung aufgrund des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs vergrößert. Somit vergrößert sich der Zwischenraum εh an der Seite der Kraftstoffsteuerkammer 71. Dem gemäß können die Zwischenräume εh und ε1 so eingestellt werden, dass der Zwischenraum εh an der Seite der Drucksteuerkammer 71 im Wesentlichen mit dem Zwischenraum ε1 an der Seite, die von der Drucksteuerkammer 71 entgegengesetzt ist, übereinstimmt im Hinblick auf den Druck von dem unter hohem Druck stehenden Kraftstoff in dem Anwendungsbereich. Als ein Ergebnis wird der Zwischenraum 551 zwischen dem zweiten Gleitabschnitt 62 und dem Zylinder 52 als der zweite Führungsabschnitt im Wesentlichen in einem Zustand gleich, bei dem der Druck von dem unter hohem Druck stehenden Kraftstoff bei einem vorbestimmten hohen Druck ist. Somit steht der zweite Gleitabschnitt 62 mit dem zweiten Führungsabschnitt 52 in einem großen Bereich in Kontakt. Somit nimmt der an den Kontaktflächen einwirkende Druck ab und der Verschleiß kann verringert werden.
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Somit kann verhindert werden, dass die Kraftstoffleckage oder der Kraftstoffaustritt mit dem Ablauf der Zeit zunimmt.
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Das vorliegende Ausführungsbeispiel kann in geeigneter Weise auf die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 angewendet werden, die so aufgebaut ist, dass ein Verhältnis von der maximalen Dicke T2 des Düsenhalters 50 an dem Führungsabschnitt 52 gegenüber dem Außendurchmesser ΦD2 des Gleitabschnitts 62 des Steuerkolbens 60 gleich oder größer als 1,0 eingestellt ist. Selbst wenn das Verhältnis T2/ΦD2 nahe zu 1,0 als unterer Grenzwert ist, kann der Verschleiß zwischen dem Gleitabschnitt 62 und dem Führungsabschnitt 52 verringert werden, und es kann verhindert werden, dass die Kraftstoffleckage mit der Zeit zunimmt. Das Verhältnis T2/ΦD2 sollte vorzugsweise bei 1,5 oder mehr eingestellt sein. Wenn das Verhältnis T2/ΦD2 zunimmt, kann die Verformung des Düsenhalters 50 (die Zunahme des Zwischenraums 551) aufgrund des hohen Drucks verringert werden, und die Kraftstoffleckage kann vermindert werden.
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Das vorliegende Ausführungsbeispiel kann in geeigneter Weise bei der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 angewendet werden, die so aufgebaut ist, dass ein Verhältnis von der Länge L2 des Düsenhalters 50 an dem Führungsabschnitt 52 gegenüber dem Außendurchmesser ΦD2 des Gleitabschnitts 62 des Steuerkolbens 60 gleich wie oder größer als 2,5 ist. Selbst wenn das Verhältnis L2/ΦD2 nahe zu dem Wert von 2,5 als der untere Grenzwert ist, kann der Verschleiß zwischen dem Gleitabschnitt 62 und dem Führungsabschnitt 52 verringert werden, und es kann verhindert werden, dass der Leckagekraftstoff mit der Zeit zunimmt. Das Verhältnis L2/ΦD2 sollte vorzugsweise bei 5,0 oder darüber eingestellt sein.
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Der Aufbau von dem dritten Ausführungsbeispiel kann die Effekte, die ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind, aufzeigen.
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Nachstehend sind Abwandlungen beschrieben.
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Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist, um den Zwischenraum 51 zu der Kraftstoffsumpfkammer 16 im zusammengebauten Zustand zu verringern, der Innendurchmesser des Innenumfangs des oberen Führungsabschnitts 12a oder der Innendurchmesser des Innenumfangs des Führungslochs 12 zu der Kraftstoffsumpfkammer 16 hin verringert. Alternativ kann der Außendurchmesser des kreisartigen Säulenabschnitts 32 mit dem großen Durchmesser zu dem Druckaufnahmeabschnitt oder dem Einführabschnitt 34, 35, 37 vergrößert werden.
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Bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist, um den Zwischenraum 551 zu der Drucksteuerkammer 71 im zusammengebauten Zustand zu verringern, der Innendurchmesser des Zylinders 52 zu der Drucksteuerkammer 72 verringert. Alternativ kann der Außendurchmesser des zweiten Gleitabschnitts 62 zu der Drucksteuerkammer 72 verringert werden. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Hülse 18 separat von dem Düsenkörper 11 ausgebildet und ist mit dem Düsenkörper 11 durch den Presspassprozess und dergleichen einstückig gestaltet. Alternativ können die Hülse 18 und der Düsenkörper 11 zu einem einzigen Stück ausgebildet sein.
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Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel kann die Hülse 18 aus einem Material gestaltet sein, das einen höheren Verschleißwiderstand als der Düsenkörper 11 hat. Somit kann der Verschleißwiderstand im Hinblick auf den gleichen Druck verbessert werden, der an den Kontaktflächen wirkt. Somit kann der Verschleiß selbst dann verringert werden, wenn die zweite Kraftstoffsumpfkammer 19 sich bis zu einem gewissen Grad dahingehend erstreckt, dass der Zwischenraum εh an der Seite der Kraftstoffsumpfkammer geringfügig in Übereinstimmung mit dem Druck des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs größer ist.
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Die Hülse 18 kann durch ein Lagerelement vorgesehen sein, dessen Material sich von dem Material des Düsenkörpers 11 unterscheidet. Somit kann der Verschleißwiderstand in Hinblick auf den gleichen Druck, der an den Kontaktflächen wirkt, verbessert werden. Bei dem dritten Ausführungsbeispiel nimmt der Zwischenraum 551 zu, der Drucksteuerkammer 71 im zusammengebauten Zustand ab. Alternativ kann eine zweite Kraftstoffsumpfkammer des zweiten Ausführungsbeispiels angewendet werden, die sich zu der Innenseite von dem Führungsabschnitt entlang der axialen Richtung erstreckt und mit der Kraftstoffsumpfkammer in Verbindung steht. Genauer gesagt kann eine zweite Kraftstoffsumpfkammer, die sich zu einer Innenseite von dem Zylinder 52 entlang der axialen Richtung erstreckt und mit der Drucksteuerkammer 71 in Verbindung steht, vorgesehen sein. Genauer gesagt kann die Drucksteuerkammer 71 mit einer dritten Kraftstoffsumpfkammer 73 ausgebildet sein, die sich zu der Innenseite des Zylinders 52 entlang der axialen Richtung erstreckt, wie dies in 5 gezeigt ist. Alternativ kann der Zylinder 52 mit einer vierten Kraftstoffsumpfkammer 74 ausgebildet sein, die sich zu der Seite der Drucksteuerkammer 71 entlang der axialen Richtung erstreckt, wie dies in 5 gezeigt ist. In dem Fall, bei dem die dritte oder vierte Kraftstoffsumpfkammer 73 oder 74 ausgebildet ist, kann ein Innenumfangsabschnitt des zweiten Führungsabschnitts 52 radial innerhalb der dritten oder vierten Kraftstoffsumpfkammer 73 oder 74 vorgesehen sein, indem eine Hülse 75 in den zweiten Führungsabschnitt 52 gesetzt wird. In diesem Fall kann die dritte oder die vierte Kraftstoffsumpfkammer 73 oder 74 mit der Drucksteuerkammer 71 über ein Verbindungsloch 76 in Verbindung stehen, das in der Hülse 75 ausgebildet ist.
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Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 10 hat einen Düsenkörper 11, der mit einem Einspritzloch 41 für ein Einspritzen von Kraftstoff und mit einer Düsennadel 31 ausgebildet ist, die sich in dem Düsenkörper 11 hin- und hergehend bewegt, um das Einspritzloch 41 zu öffnen und zu schließen. Die Düsennadel 31 hat einen Gleitabschnitt 32, der dazu in der Lage ist, sich in dem Düsenkörper 11 in einer gleitfähigen Weise zu bewegen, einen Einführabschnitt 34, 35, 37, dessen Durchmesser kleiner als derjenige von dem Gleitabschnitt 32 ist, und einen Druckaufnahmeabschnitt, der den Gleitabschnitt 32 mit dem Einführabschnitt 34, 35, 37 verbindet. Der Düsenkörper 11 hat einen Führungsabschnitt 12a für ein gleitfähiges Halten des Gleitabschnitts 32 und eine Kraftstoffsumpfkammer 16, die an der Seite des Einspritzlochs 41 des Führungsabschnitts 12a ausgebildet ist. Der Einführabschnitt 34, 35, 37 ist über die Kraftstoffsumpfkammer 16 eingeführt. Ein Zwischenraum 51, der zu der Kraftstoffsumpfkammer 16 hin abnimmt, ist zwischen dem Führungsabschnitt 12a und dem Gleitabschnitt 32 vorgesehen.