DE20121437U1

DE20121437U1 - Kraftstoffinjektor mit einer Steuerkammer mit schwimmender Buchse

Info

Publication number: DE20121437U1
Application number: DE20121437U
Authority: DE
Original assignee: Cummins Engine Co Inc
Current assignee: Cummins Inc
Priority date: 2000-01-07
Filing date: 2001-01-08
Publication date: 2002-09-05
Anticipated expiration: 2011-01-09
Also published as: GB2363166A; GB0120452D0; JP3881241B2; US6293254B1; DE10190272T1; GB2363166B; JP2003519754A; WO2001051802A1; DE10190272B4

Description

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Gesthuysen, von Rohr & Eggert

01.1678 Arno

Essen, den 26. Juni 2002

der Firma

Gebrauchsmusteranmeldung

Cummins Engine Company, Inc.

500 Jackson Street
USA-Columbus, IN 47201

mit der Bezeichnung

Kraftstoffinjektor mit einer Steuerkammer mit schwimmender Buchse Kraftstoffinjektor mit einer Steuerkammer mit schwimmender Buchse

TECHNISCHER BEREICH

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor mit einem servogesteuerten Du-' senventil, welches wirkungsvoll die Kraftstoffdosierung steuert, während Kraftstoffleckagen vom Injektor minimiert werden.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Bei den meisten Kraftstoffversorgungssystemen, die bei Innenverbrennungsmotoren verwendbar sind, werden Kraftstoffinjektoren verwendet, um Kraftstoffpulse in den Verbrennungsraum des Motors zu leiten. Ein häufig verwendeter Injektor ist ein Injektor mit geschlossener Düse, der eine Düseneinrichtung mit einem durch Federkraft vorgespannten Düsenventilelement angrenzend an die Düsenöffhung besitzt, um Auspuffgas daran zu hindern, in die Pump- oder Dosierkammer des Injektors zu gelangen und gleichzeitig dem Kraftstoff zu ermöglichen, in die Zylinder eingespritzt zu werden. Das Düsenventilelement dient ferner dazu, ein gezieltes, abruptes Ende der Kraftstoffeinspritzung zu bewirken und dadurch eine sekundäre Einspritzung zu verhindern, die unverbrannte Kohlenwasserstoffe im Abgas verursacht. Das Düsenventil ist in einem Düsenhohlraum angeordnet und durch eine Düsenfeder vorgespannt, um Kraftstofffluß durch die Düsenöffnungen zu blockieren. Wenn in vielen Kraftstoffsystemen der Kraftstoffdruck in dem Düsenhohlraum die Vorspannkraft der Düsenfeder übersteigt, dann bewegt sich das Düsenventilelement nach außen, um zu gestatten, daß Kraftstoff durch die Düsenöffnungen strömt, wodurch der Einspritzbeginn markiert wird.

In einer anderen Art von System, so wie in U.S.-Patent Nr. 5,819,704 offenbart, wird der Beginn der Einspritzung durch ein servogesteuertes Düsenventilelement gesteuert. Der Aufbau enthält ein angrenzend an das äußere Ende des Düsenventilelements angeordnetes Steuervolumen, einen Ableitungskreis, um Kraftstoff vom Steuervolumen zu einem Niederdruckableitungskanal abzuleiten, und ein am Ableitungskreis angeordnetes Einspritzsteuerventil zur Steuerung des Kraftstoffflusses durch den Ableitungskreis, um so die Bewe- gung des Düsenventil-

elements zwischen offenen und geschlossenen Stellungen zu bewirken. Das Öffnen des Einspritzsteuerventils verursacht einen Kraftstoffdruckabfall in dem Steuervolumen, mit der Folge einer Druckdifferenz, welche das Düsenventil in die offene Stellung zwingt, und das Schließen des Einspritzsteuerventils verursacht einen Druckanstieg im Steuervolumen und das Schließen des Düsenventils. U.S.-Patent Nr. 5,860,597 von Tarr offenbart einen ähnlichen, servogesteuerten Düsenaufbau für einen Kraftstoffinjektor, der einen Ableitungsfluß durch einen Ableitungskreis steuert durch Positionierung des Steuerventilelements relativ zum Ventil.

Die vorstehend beschriebenen servogesteuerten Düsenventilinjektoren wirken auch effektiv, um die Verlustenergie zu minimieren durch Beseitigung von Lekkagepfaden bei Düsenventil führungen und Steuerkolben zur Ableitung. Dieser Vorteil wird erzielt durch Verwendung einer unter Druck stehenden Federkammer, die typischerweise in Fluidverbindung mit dem Düsenventilhohlraum steht. Als Folge der Verwendung einer unter Druck stehenden Federkammer müssen das Düsenventilelement und der Steuerkolben verbunden oder einstückig ausgebildet sein, um den Betrieb zu ermöglichen. Infolgedessen besteht die Notwendigkeit für eine präzise Ausrichtung zwischen Führungsoberflächen und Sitz des Düsenventilelements und der Steuerkolbenbohrung. FIG. 1 veranschaulicht einen konventionellen servogesteuerten Injektor 10 mit einem Einspritzsteuerventil 12 zur Steuerung der zeitlich richtigen Einstellung und Dosierung der Einspritzung durch Steuerung des Ableitungsflusses des Kraftstoffs von einer Steuerkammer 14. Der Injektor 10 enthält ferner ein Düsenventilelement 16 und einen damit einstückig ausgebildeten Steuerkolben 18. Ein Präzisionsringdübel 20 wird verwendet, um das Düsengehäuse 22, welches die Düsenventilführungsflächen 24 und den -sitz 26 bildet, und die durch den Injektorkörper 30 gebildete Steuerkolbenbohrung 28 zueinander auszurichten. Jedoch selbst bei teurer Präzisionsbearbeitung richtet diese Konstruktion nicht ausreichend die verschiedenen Führungsflächen des Düsengehäuses und der Steuerkolbenbohrung zueinander aus. Diese mangelnde Ausrichtung verursacht unerwünschterweise bei dem Düsenventilelement übermäßige Reibung, Verschleiß und schließlich sogar Haftung. Zusätzlich kann nachteilhafterweise ein unsymmetrisches Sprühmuster bei Ventilüberdeckten-Öffnungstyp-Düsenventilen resultieren, wodurch die Verbrennung nachteilig beeinflußt wird.

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U.S.-Patent Nr. 4,798,186 offenbart einen düsengesteuerten Kraftstoffinjektor mit einem Steuervolumen, das durch ein am äußeren Ende des Düsenventilelements angeordnetes Teil gebildet ist. Dieses Teil ist an seinem äußeren Umfang nicht geführt, um eine im wesentlichen leckagefreie, abgedichtete Konstruktion sowie eine ungehinderte axiale Bewegung des Injektordüsenventils zu ermöglichen und dadurch unerwünschte Reibungskräfte zu vermeiden, die auftreten würden im Falle aller engen Passungen, die notwendig sind für einen Dichtsitz nicht vollkommen konzentrischer Teile. Das Teil umschließt das äußere Ende des Düsenventilelements vollkommen. Das Teil wird nur durch die

&iacgr;&ogr; Kraftstoffdruckvorspannkraft des Steuervolumens in Kontakt mit einer glatten, unteren Fläche einer Auflage gebracht. Wenn das Steuerventil öffnet und Kraftstoff aus dem Steuervolumen ableitet und dadurch den Druck des Steuervolumens absenkt, dann sinkt die Vorspannkraft, die das Teil an die glatte, untere Fläche der Auflage drückt, erheblich. Wenn das Steuerventil geschlossen ist, sind die durch Kraftstoffdruck induzierten Vorspannkräfte, die auf das Teil einwirken, erheblich und verhindern dadurch eine seitliche Bewegung des Teils. Auch trennen zwei ringförmige Leckagekanäle (63, 69) die Zonen hohen Drucks in dem Federhohlraum und der Steuerkammer. Bei hohen Drücken kann diese Leckage in die Ableitung erheblich sein.

U.S.-Patent Nr. 5,067,658 offenbart einen düsengesteuerten Injektor mit einer am äußeren Ende eines Düsenplungers angeordneten Steuerkammer sowie eine Kopfbuchse, um das äußere Ende des Plungers gleitend aufzunehmen. Das äußere Ende der Buchse dient zur Abdichtung der Steuerkammer. Zusätzlich wird ein elastisches Element eingesetzt, um die Kopfbuchse durch spielfreie Montage fest anzuordnen. Indessen ist die Kopfbuchse in einer axialen Bohrung mit einer ausreichend engen Passung angeordnet, daß eine axiale Nut in der Buchse erforderlich ist, um Kraftstofffluß durch die enge Passung zu ermöglichen. Deshalb gestattet diese Konstruktion auch kein ausreichendes seitliches Spiel der Kopfbuchse, um mangelnde Axialität auszugleichen.

U.S.-Patent Nr. 4,605,166 ist angeführt, weil es einen Injektor mit einem Düsenventilelement und einer an einem äußeren Ende des Düsenventilelements montierten Buchse offenbart, wobei die Buchse dichtend an einem Träger angreift bzw. anliegt, wobei sie durch eine Feder in Anlage vorgespannt ist, die auch das Düsenventilelement in eine geschlossene Stellung vorspannt. Jedoch

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dient der Kragen oder die Buchse als Rückschlagventil und ist daher axial bewegbar.

Deshalb besteht ein Bedarf für einen einfachen, preiswerten, düsengesteuerten Injektoraufbau, der eine wirkungsvolle, präzise Ausrichtung von Düsenventilführungsflächen mit einer Steuerkolbenbohrung ermöglicht und gleichzeitig wirkungsvoll die Kraftstoffdosierung steuert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und einen Kraftstoffinjektor bereitzustellen, der Energieverluste minimiert durch Minimieren von Kraftstoffleckagen vom Injektor zur Ableitung.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines einfachen, zuverlässigen Kraftstoffinjektors mit einem unter Druck stehenden Düsenfederhohlraum.

Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Kraftstoffinjektors, der eine einfache Ausrichtung einer Steuerkolbenbohrung und einer Düsenventilführungsbohrung ermöglicht.

Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Kraftstoffinjektors, der das Düsenventilelement wirkungsvoll vor übermäßiger Reibung, Verschleiß, Biegung und Haftung als Folge mangelnder Ausrichtung von Düsenventilelement und Steuerkolbenführungsflächen schützt.

Es ist ein noch anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Kraftstoffinjektor mit einer servogesteuerten Düseneinrichtung bereitzustellen, der wirkungsvoll und zuverlässig ein festgelegtes, erwünschtes Sprühmuster erzeugt.

Noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Kraftstoffinjektors mit einer servogesteuerten Düseneinrichtung, der wirkungsvoll und verglichen mit existierenden Aufbauten auf preiswertere Art und

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Weise Düsenventilelementführungsflächen und eine Steuerkolbenbohrung zueinander ausrichtet.

Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Kraftstoffinjektors mit der Fähigkeit, signifikante senkrechte Abweichungen bzw. Fehler zwischen einem Düsenventilelement und einem Träger zur Anlage einer Buchse, die eine Steuerkolbenbohrung bildet, auszugleichen.

Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Kraftstoffinjektors ohne ringförmige Leckagekanäle von den Zonen hohen Drucks zu der Niederdruckableitungszone zur Minimierung von Energieverlusten durch unter Druck stehende Kraftstoffleckagen.

Diese und andere Ziele werden erreicht durch die Bereitstellung eines Injektors mit geschlossener Düse zur Einspritzung von Kraftstoff unter hohem Druck in den Verbrennungsraum eines Motors, der einen Injektorkörper mit einem Injektorhohlraum und eine mit einem Ende des Injektorhohlraums in Verbindung stehende Injektoröffnung zum Abgeben von Kraftstoff in den Verbrennungsraum aufweist. Der Injektor weist auch ein Düsenventilelement auf, das in einem Ende des Injektorhohlraums nahe der Einspritzöffnung angeordnet ist. Das Düsenventilelement kann zwischen einer offenen Stellung, in der Kraftstoff durch die Einspritzöffhung in die Verbrennungskammer fließen kann, und einer geschlossenen Stellung, in der der Kraftstofffluß durch die Injektoröffnung blockiert ist, bewegt werden. Auf dem Düsenventilelement ist ein Steuerkolben angeordnet, und auf dem Steuerkolben ist eine schwimmende Buchse für eine seitliche Bewegung relativ zum Injektorkörper angebracht. Die schwimmende Buchse bildet bzw. begrenzt zumindest teilweise eine Steuerkammer. Diese Buchse enthält eine Bohrung zur Aufnahme des Steuerkolbens, ein entfernt liegendes bzw. distales, offenes Ende und eine das entfernt liegende distale offene Ende abdichtende Dichtfläche, die in ständig abdichtendem Kontakt zu dem Injektorkörper steht, um Kraftstofffluß aus der Steuerkammer zu verhindern. Ein Ableitungskreis zur Ableitung von Kraftstoff aus der Steuerkammer zu einer Niederdruckableitung ist ebenfalls vorgesehen. Zusätzlich ist ein entlang des Ableitungskreises angeordnetes Einspritzsteuerventil vorgesehen, um den Kraftstofffluß von dem Steuervolumen zu steuern. Ein Zufuhr- bzw. Ladekreis zur Versorgung der Steuerkammer mit unter Druck stehendem Kraftstoff kann ebenfalls vorgesehen sein,

wobei der Zufuhrkreis einen Zufuhrdurchlaß umfaßt, der in der schwimmenden Buchse oder in einem anderen nahegelegenen Bauteil, das den Versorgungsdruckhohlraum mit der Steuerkammer verbinden kann, gebildet ist. Die schwimmende Buchse umfaßt eine äußere Oberfläche mit einem Zwischenraum in radialem Abstand zum Injektorkörper, um die seitliche Bewegung der Buchse relativ zum Injektorkörper zu ermöglichen. Das Einspritzsteuerventil kann bewegt werden zwischen einer offenen Stellung, die eine Druckentlastung der Steuerkammer bewirkt, und einer geschlossenen Stellung, die einen Druckaufbau in der Steuerkammer bewirkt. Der Injektor kann ferner ein Vorspannmittel enthalten, um die Dichtfläche des entfernt liegenden offenen Endes in abdichtenden Kontakt mit dem Injektorkörper vorzuspannen mit einer ersten Vorspannkraft, wenn das Einspritzsteuerventil in der geschlossenen Stellung ist, und mit einer zweiten Vorspannkraft, wenn das Einspritzsteuerventil in einer offenen Stellung ist. Die zweite Vorspannkraft ist größer als die erste Vorspannkraft. Die Vorspanneinrichtung kann eine Feder zur Ausübung der ersten Vorspannkraft und Kraftstoffdruckkräfte zur Ausübung der zweiten Vorspannkraft auf die schwimmende Buchse umfassen.

In einer anderen Ausführungsform kann die schwimmende Buchse einen Buchsensitzbereich und einen Hauptbuchsenbereich umfassen, der in dichtendem Kontakt mit dem Buchsensitzbereich steht, um eine obere Drehverbindung zu bilden. Die schwimmende Buchse kann einen Buchsenbereich mit einem Federsitz umfassen, der in Kontakt mit dem Hauptbuchsenbereich steht und eine untere Drehverbindung bildet. Der Hauptbuchsenbereich ist dann axial zwischen dem Buchsensitzbereich und dem Buchsenbereich des Federsitzes angeordnet.

In einer noch anderen Ausfuhrungsform kann die schwimmende Buchse einen Buchsensitzbereich umfassen, dessen oberes Ende geschlossen ist und sowohl die Ableitungsdurchlaßöffnung als auch den Zufuhrdurchlaß enthält und einen Teil der Steuerkammer bildet. Ein Hauptbuchsenbereich steht in abdichtendem Kontakt mit dem ersteren, um sowohl die obere Drehverbindung als auch einen Teil der Steuerkammer zu bilden.

In einer noch weiteren Ausführungsform kann die schwimmende Buchse eine erste Buchse umfassen sowie eine zweite, die in abdichtendem Kontakt mit der ersten Buchse steht. Die erste und die zweite Buchse können beide je eine Bohrung

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aufweisen, mit der der Steuerkolben eine ausreichend enge Gleitpassung aufweist, um eine Fluiddichtung zu bilden. Der Zufuhrdurchlaß kann auch im Bereich des Buchsensitzes angeordnet sein. Vorzugsweise ist der Steuerkolben einstückig mit dem Düsenventilelement ausgebildet.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

FIG. 1 ist eine Schnittdarstellung eines konventionellen, servogesteuerten Kraftstoffinjektors mit einem konventionellen Ringdübel für Ausrichtungszwecke;

FIG. 2a ist eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Teils des Kraftstoffinjektors der vorliegenden Erfindung, die das Einspritzsteuerventilglied in der geschlossenen Stellung und das Düsenventilelement in der geschlossenen Stellung zeigt;

FIG. 2b ist eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Teils des Kraftstoffinjektors der vorliegenden Erfindung, die das Einspritzsteuerventilglied in der offenen Stellung und das Düsenventilelement in der offenen Stellung zeigt;

FIG. 3 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform des Kraftstoffinjektors der vorliegenden Erfindung mit einer zweiteiligen schwimmenden Buchse;

FIG. 4 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform des Kraftstoffinjektors der vorliegenden Erfindung mit einem Buchsensitzbereich in Form einer Drehverbindung; und

FIG. 5 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform des Kraftstoffinjektors der vorliegenden Erfindung mit zwei Sitzbereichen, die mehrere Drehverbindungen bilden.

FIG. 6 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung einer vierten Ausfuhrungsform des Kraftstoffinjektors der vorliegenden Erfindung, der einen Buchsensitzbereich mit einem geschlossenen oberen Ende aufweist, das einen Teil der Steuerkammer bildet und sowohl die Ableitungsdurchlaßöffnung als auch den Zufuhrdurchlaß umfaßt.

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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Durchgehend entsprechen in dieser Anmeldung die Worte &ldquor;innere", &ldquor;innerste", äußere", &ldquor;äußerste" den Richtungen, beziehungsweise in Richtung auf den oder weg von dem Punkt, an welchem Kraftstoff von einem Injektor tatsächlich in den Verbrennungsraum eines Motors eingespritzt wird. Die Worte &ldquor;obere" und &ldquor;untere" beziehen sich auf die Teile des Injektoraufbaus, die, wenn der Injektor betriebsbereit an dem Motor angebracht ist, am weitesten vom Motorzylinder entfernt sind beziehungsweise sich am nächsten zum Motorzylinder befinden.

In FIG. 2 ist ein Kraftstoffinjektor der vorliegenden Erfindung mit geschlossener Düse dargestellt, allgemein mit 100 bezeichnet, der wirksam eine genaue Steuerung der Kraftstoffdosierung ermöglicht, während er Energieverluste minimiert, die durch Leckagen von unter Druck stehendem Kraftstoff am Injektor verursacht werden, und eine übermäßige Abnutzung und Haftreibung der bewegbaren Teile des Injektors verhindert, wie nachfolgend dargelegt wird. Der Kraftstoffinjektor 100 besteht aus einem Injektorkörper 102 mit einer im wesentlichen längenlichen, zylindrischen Form, die einen Injektorhohlraum 104 bildet. Der untere Abschnitt des Kraftstoffinjektorkörpers 102 umfaßt einen Aufbau mit geschlossener Düse, allgemein mit 106 bezeichnet, der ein Düsenventilelement 108 umfaßt, das reziprok bzw. hin- und hergehend eingebaut ist, um im Körper 102 gebildete Einspritzöffnungen 110 zu öffnen und zu schließen, um dadurch den Fluß von Einspritzkraftstoff in einen Motorverbrennungsraum (nicht dargestellt) zu steuern.

Der Aufbau 106 mit geschlossener Düse umfaßt ein Düsengehäuse 112 mit einem Düsenhohlraum 114 zur Aufnahme von unter Druck stehendem Kraftstoff zur Einspritzung durch Einspritzöffnungen 110 und eine Führungsbohrung 116. Das Düsenventilelement 108 umfaßt axiale Stege 118, die zur gleitenden Anlage gegen die Führungsbohrung 116 angeordnet und dimensioniert sind, um der Führungsbohrung 116 zu ermöglichen, die hin- und hergehende Bewegung des Düsenventilelements 108 gleitend zu unterstützen und zu führen. Die Stege 118 sind durch axiale Aussparungen 120 getrennt, um den Fluß von Hochdruckkraftstoff in den Düsenhohlraum 114 zu ermöglichen.

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Der Injektorkörper 102 umfaßt auch eine Injektorbuchse 122 mit einem Federhohlraum 124. Der Injektorkörper 102 umfaßt auch einen Halter 126, in dem das Düsengehäuse 112 und der Zylinder 122 unter Druck zusammengehalten werden. Die Buchse 122 hat ein Außengewinde zum Eingriffeines entsprechenden Innengewindes am Halter 126, um zu ermöglichen, daß die Komponenten durch einfache relative Drehung des Halters 126 gegenüber der Zylinderbuchse 122 zusammengehalten werden. Eine Schraubenfeder 128 ist im Federhohlraum 124 angeordnet, wobei ein Ende an einem inneren Federsitz 130 und ein äußeres Ende an einem äußeren Federsitz 132 anliegt. Der innere Federsitz 130 ist in Anlage an einer am Düsenventilelement 108 gebildeten Verdickung angeordnet, damit die Feder 128 das Düsenventilelement 108 in eine geschlossene Stellung, wie in Fig. 2a gezeigt, vorspannen kann.

Der Kraftstoffinjektor mit geschlossener Düse 100 umfaßt ferner eine Düsenventilelementsteueranordnung, allgemein mit 134 bezeichnet, zur Steuerung der Bewegung des Düsenventilelements 108 zwischen der geschlossenen Stellung gemäß FIG. 2a und der offenen Stellung gemäß FIG. 2b und dann zurück in die geschlossene Stellung, um auf diese Weise einen Einspritzvorgang zu definieren, bei dem Kraftstoff durch Einspritzöffnungen 110 in den Verbrennungsraum strömt. Die Düsenventilelementsteueranordnung 134 umfaßt einen Steuerkolben 136, der mit dem Düsenventilelement 108 verbunden, d.h. einstückig ausgebildet ist. Die Düsenventilelementsteueranordnung 134 umfaßt ferner eine schwimmende Buchse 138 mit einer zentralen Bohrung 140 zur Aufnahme des Steuerkolbens 136. Der äußere Durchmesser des Steuerkolbens 136 und der innere Durchmesser der Bohrung 140 sind relativ zueinander so dimensioniert, daß eine enge Gleitpassung entsteht, die zur Bildung einer Fluiddichtung ausreicht. Die Düsenventilelementsteueranordnung 134 umfaßt ferner eine an einem äußeren Ende der schwimmenden Buchse 138 gebildete Steuerkammer 142 zur Aufnahme von Hochdruckkraftstoff. Die schwimmende Buchse 138 umfaßt ein inneres Ende, das anliegend am äußeren Federsitz 132 angeordnet ist, und ein äußeres offenes Ende 144. Die schwimmende Buchse 138 hat im wesentlichen eine zylindrische Form und weist eine das äußere offene Ende abdichtende Oberfläche 146 auf, die sich ringförmig um das offene Ende 144 zur dauernden dichtenden Anlage an einem Träger 148 des Injektorkörpers 102 erstreckt, wodurch die Steuerkammer 142 gebildet wird. Ein äußeres Ende des Steuerkolbens 136 erstreckt sich durch die Bohrung 140, so daß es dem Kraftstoffdruck der Steuer-

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kammer 142 ausgesetzt ist. Die Düsenventilelementsteueranordnung 134 umfaßt ferner einen Zufuhrkreis 150 mit einer mit der schwimmenden Buchse 138 einstückig ausgebildeten Zufuhrleitung, damit Hochdruckkraftstoff vom Kraftstoffeinlaß zur Steuerkammer 142 geleitet werden kann. Der Zufuhrdurchlaß 150 umfaßt eine Öffnung, die die Kraftstoffmenge, die durch den Zufuhrdurchlaß fließen kann, begrenzt. Die Düsenventilelementsteueranordnung 134 umfaßt auch einen Ableitungskreis 152 und ein Einspritzsteuerventil, allgemein mit 12 bezeichnet, zur Steuerung des Kraftstoffflusses von der Steuerkammer 142 durch den Ableitungskreis 152 zu einer Niederdruckableitung. Der Ableitungskreis 152 umfaßt einen Ableitungsdurchlaß 154, der sich durch den Träger 148 erstreckt und an einem Ende mit der Steuerkammer 142 verbunden ist. Der Ableitungskreis 152 kann eine Öffnung enthalten, um den Ableitungsfluß durch den Ableitungskreis präziser zu steuern. Das Einspritzsteuerventil 12 kann auch jede konventionelle Stellgliedeinrichtung umfassen, die die Bewegungen des Einspritz-Steuerventilelements 156 selektiv steuern kann. Das Einspritzsteuerventil 12 kann zum Beispiel, wie in FIG. 1 dargestellt, einen konventionellen, elektromagnetischen Aktuator oder alternativ einen Aktuatoraufbau des piezoelektrischen oder magnetostriktiven Typs umfassen.

Wichtig ist, daß die schwimmende Buchse 138 wirkungsvoll übermäßige Reibung und Abrieb und dadurch Haftung des Steuerkolbens 136 und des Düsenventilelements 108 auf folgende Art minimiert. Die schwimmende Buchse 138 ist mit einem äußeren Durchmesser ausgebildet, der ausreichend kleiner als der innere Durchmesser der Hohlraumwand 160 ist, in der die schwimmende Buchse 138 angeordnet ist. Daher befindet sich zwischen der äußeren Oberfläche der schwimmenden Buchse 138 und der Hohlraumwand 160 ein radialer Zwischenraum, so daß über die gesamte axiale Länge der schwimmenden Buchse 138 ein Spalt 162 entsteht, der ausreicht, um der schwimmenden Buchse 138 zu ermöglichen, sich zu bewegen, sich in radialer Richtung auszudehnen oder zusammenzuziehen als Folge beispielsweise von hohen Druckkräften in Steuerkammer 142. Auch sind bei der schwimmenden Buchse 138 teure Bauteile und Verfahren überflüssig, die für eine wirkungsvolle Ausrichtung der Führungsbohrung 116 und Steuerkolbenbohrungen konventioneller servogesteuerter Düsenventileinrichtungen mit einteiliger Steuerkolben- und Düsenventilelementkonstruktion notwendig sind. Möglich sind insbesondere sowohl eine unbehinderte radiale Expansion als auch Kontraktion und seitliche oder quer verlaufende Bewegun-

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gen der schwimmenden Buchse 138, da die äußere Oberfläche der schwimmenden Buchse 138 keinen engen Passsitz mit der Hohlraum wand 160 bildet. Bei konventionellen Injektoren befindet sich die Steuerkolbenbohrung entweder in der äußeren Buchse des Injektors oder in einem fest mit dem Injektorkörper verbundenen Bauteil, so daß dadurch eine seitliche Bewegung oder eine Ausdehnung der Steuerkolbenbohrung verhindert wird. Wenn ein einstückiges Düsenventilelement mit Steuerkolben verwendet wird, welches geführt wird durch getrennte Führungsflächen in unterschiedlichen Bauteilen des Injektorkörpers, die starr miteinander verbunden sind, wie es bei konventionellen Injektoren üblich ist, dann müssen die Führungsflächen sehr präzise ausgerichtet sein, um dem einstückigen Düsenventilelement mit dem Steuerkolben in den zwei Führungsbohrungen oder Oberflächen eine gleichmäßige, ruhige Hin- und Herbewegung ohne übermäßige Reibung oder Abnutzung zu ermöglichen, um eine Haftung zu vermeiden und einen korrekten Betrieb über die Zeit zu gewährleisten. Daher erfordern viele konventionelle Injektorkonstruktionen bzw. -aufbauten eine teure Präzisionsbearbeitung und den Einsatz zusätzlicher Komponenten, zum Beispiel des Präzisionsringdübels 20 von FIG. 1, um eine korrekte Ausrichtung sicherzustellen. Indessen vermeidet die schwimmende Buchse 138 der vorliegenden Erfindung jede Notwendigkeit der Ausrichtung von Bohrungen und erlaubt, den Steuerkolben 136 und die Steuerkammer 142 seitlich so anzuordnen, wie es die Führungsbohrung 116 erfordert, und dies ohne die Notwendigkeit der Ausrichtung der Bohrung 140 zur Bohrung 116. Das bedeutet, daß die schwimmende Buchse 138 die automatische Ausrichtung der Bohrung 140 zur Führungsbohrung 116 ermöglicht, woraus die schwimmende Steuerkammer 142 resultiert.

Die Vorteile der schwimmenden Buchse 138 der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden durch die nachfolgende Beschreibung der Funktionsweise des Kraftstoffinjektors der vorliegenden Erfindung. Bezugnehmend auf FIG. 2a ist bei nicht betätigtem Einspritzsteuerventil 12 das Einspritzsteuerventilelement 156 in einer geschlossenen Stellung gegen den Träger 148 angeordnet, um so den Ableitungsfluß aus der Steuerkammer 142 durch den Ableitungsdurchlaß 154 zu unterbrechen. Als Folge davon liegt das im Kraftstoffeinlaß, im Federhohlraum 124 und im Düsenhohlraum 114 bestehende Kraftstoffdruckniveau auch in der Steuerkammer 142 vor. Bei gleichem Kraftstoffdruck in der Steuerkammer 142 und im Federhohlraum 124 wirken die Kraftstoffkräfte zusammen mit der Vorspannkraft der Feder 128 nach innen auf das Düsenventilelement

108, halten das Düsenventilelement 108 in seiner geschlossenen Stellung und blockieren einen Fluß durch die Einspritzöffhungen 110, wie in FIG. 2a dargestellt. Wichtig ist, da die Vorspannfeder 128 die einzige Kraft bereitstellt, die die Dichtfläche des offenen Endes 146 der schwimmenden Buchse 138 in abdichtender Anlage gegen den Träger 148 hält, daß sich die schwimmende Buchse 138 in Quer- oder Radialrichtung bewegen kann, wodurch eine Quer- oder Radialbewegung der Steuerkammer 142 gestattet wird und dadurch Düsenventilbiegung, -reibung und -abrieb minimiert werden.

&iacgr;&ogr; Während des Betriebs des Motors wird zu einem festgelegten Zeitpunkt das Einspritzsteuerventil 12 betätigt, um kontrolliert das Steuerventilglied 156 von der in FIG. 2a dargestellten geschlossenen Stellung in eine in FIG. 2b dargestellte offene Stellung zu bringen und dadurch den Fluß des Kraftstoffs von der Steuerkammer 142 durch den Ableitungsdurchlaß 154 zu einer Niederdruckableitung zu ermöglichen. Gleichzeitig fließt Hochdruckkraftstoff von einem Zufuhrkreis 150 über die Öffnung des Zufuhrdurchlasses in die Steuerkammer 142 mit dem unmittelbaren Ergebnis eines Druckabfalls über die Zufuhrdurchlaßöffnung. Als Folge fällt der Druck in der Steuerkammer 142 unmittelbar unter den Druck im Zufuhrkreis 150, Federhohlraum 124 und Düsenventilhohlraum 114. Die relative Größe der Zufuhrdurchlaßöffnung, der Ableitungsdurchlaßöffnung und der Drosselung durch das Steuerventil können so gewählt werden, daß der Fluß aus dem Ableitungsdurchlaß 154, der wiederum seinerseits den Druck in der Steuerkammer und die Frequenz seines Wechsels steigen oder fallen läßt, nach Wunsch optimiert wird. Kraftstoffdruckkräfte, die wegen des Hochdruckkraftstoffs im Düsenhohlraum 114 und im Federhohlraum 124 auf das Düsenventilelement 108 einwirken, bewegen das Düsenventilelement 108 nach außen gegen die Vorspannkraft von Feder 128 in die offene Stellung, wie in FIG. 2b dargestellt. Wichtig ist, daß der reduzierte Druck in der Steuerkammer auch zu einer hohen Kraftstoffdruckkraft führt, die die schwimmende Buchse 138 in Anlage gegen den Träger 148 hält. Folglich verstärkt diese kraftstoffdruckinduzierte Vorspannkraft den abdichtenden Kontakt zwischen der Dichtfläche mit offenem Ende 146 der schwimmenden Buchse 138 und dem Träger 148, um Kraftstofflekkagen an dieser Schnittstelle zwischen Buchse und Träger zu minimieren. Der Durchmesser der schwimmenden Buchse vergrößert und verringert sich mit dem Wechsel des Steuerkammerdrucks, jenachdem ob der Kraftstoffinjektor betätigt und nicht betätigt wird. Diese Expansion und Kontraktion der schwimmenden

Buchse 138 führt zu einem dynamischen Reibungskoeffizienten an der Schnittstelle zwischen der Dichtfläche mit offenem Ende 146 und Träger 148, welcher kleiner ist als ein statischer Reibungskoeffizient. Wichtig ist, daß daher dieser sich aus der Konstruktion der schwimmenden Buchse 138 der vorliegenden Erfindung ergebende dynamische Reibungskoeffizient bedeutend dazu beiträgt, Biegung und Verschleiß des Steuerkolbens und Düsenventilelements zu minimieren, da sich die schwimmende Buchse 138 freier bewegen kann, um Fehler in der Ausrichtung bzw. Axialität zwischen Führungsflächen/-bohrungen auszugleichen. Die Dichtfläche 146 am offenen Ende kann konstruktiv mit einem geeigneten Querschnitt durch Wahl der inneren und äußeren Durchmesser der schwimmenden Buchse 138 versehen werden, so daß sich eine optimale Kraft- und Kontaktfläche ergeben. Bei Nichtbetätigung des Einspritzsteuerventils 12 bewegt sich das Steuerventilelement 156 zurück in die geschlossene Stellung und verursacht einen Wiederanstieg des Drucks in der Steuerkammer 142 und eine Bewegung des Düsenventilelements 108 in die geschlossene Stellung gem. FIG 2a.

FIG. 3 veranschaulicht eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die der vorstehenden Ausführungsform ähnlich ist mit der Ausnahme, daß anstatt der einteiligen schwimmenden Buchse eine mehrteilige schwimmende Buchse 200 verwendet wird. Die mehrteilige schwimmende Buchse 200 umfaßt eine erste Buchse 202 mit einer Bohrung 204, einem offenen Ende 206 und einer ringförmigen, das offene Ende abdichtenden Oberfläche 208. Die schwimmende Buchse 200 umfaßt auch eine zweite Buchse 210, die am unteren Ende der ersten Buchse 202 anliegend angeordnet ist. Die zweite Buchse 210 umfaßt auch eine Bohrung 212 zur Aufnahme des Steuerkolbens 136, der sich durch die Bohrung 212 und Bohrung 204 erstreckt. Obwohl die vorherbeschriebene Ausfuhrungsform eine wirkungsvolle schwimmende Buchse und schwimmende Steuerkammer geschaffen hat, bei der die Notwendigkeit entfällt, Führungsflächen des Düsenventilelements auszurichten, können Fehler in der Senkrechten zwischen der Steuerkolben- und Düsenventilelementachse und der das offene Ende abdichtenden Oberfläche 208 oder der gegenüberliegenden, am Träger gebildeten Dichtfläche auftreten. Bei der auf den Steuerkolben 136 montierten schwimmenden Buchse 138 der vorherigen Ausfuhrungsform sollte die das offene Ende abdichtende Oberfläche 146 in bündig ringförmig abdichtender Anlage am Träger 148 eingebaut sein, wenn der Träger 148 und die das offene Ende abdichtende Ober-

fläche 208 senkrecht zur Steuerkolben- und Düsenventilelementachse sind. In einigen Fällen jedoch kann die Achse des Steuerkolbens 136 relativ bzw. schief zur Oberfläche des Trägers 148 angeordnet sein, d.h. nicht senkrecht, so daß die das offene Ende abdichtende Oberfläche 146 nicht ausreichend auf dem Träger 148 aufliegt. Die vorliegende Ausführungsform kompensiert Unterschiede bei Toleranzen und Fehler in der Senkrechten zwischen Steuerkolben- und Düsenventilelementachse und der Sitzfläche des Trägers und der das offene Ende abdichtenden Oberfläche 208. Die verglichen mit einer einteiligen Buchse derselben Gesamtlänge geringeren Längen jeder der beiden Buchsen 202 und 210 ermöglichen der ersten Buchse 202, diese Fehler in der Senkrechten durch leichtes Verschieben auszugleichen, um eine feste Anlage am Träger mit der Auflage und dadurch eine möglicherweise wirksamere Dichtung zur Bildung der Steuerkammer 142 herzustellen.

FIG. 4 veranschaulicht noch eine dritte Ausfuhrungsform der schwimmenden Buchse der vorliegenden Erfindung, allgemein mit 250 bezeichnet, die einen Hauptbuchsenabschnitt 252 und einen getrennten Buchsensitzbereich 254 umfaßt, der am Hauptbuchsenabschnitt 252 anliegend angeordnet ist und dadurch eine obere Drehverbindung 256 bildet. Der Buchsensitzbereich 254 entspricht dem oberen Abschnitt der in den FIG. 2a und 2b dargestellten ersten Ausfuhrungsform mit der Ausnahme, daß der Buchsensitzbereich 254 von sehr geringer Länge ist und eine untere konische oder halbspärische Oberfläche 258 umfaßt. Der Hauptbuchsenabschnitt 252 umfaßt eine obere ringförmige, halbsphärische Oberfläche 260 mit einer komplementären Form zur Oberfäche 258, um so ein genügend eng dichtendes Teil zu bilden und gleichzeitig eine drehende Bewegung zwischen dem Buchsensitzbereich 254 und dem Hauptbuchsenabschnitt 252 zu ermöglichen. Wichtig ist, daß der Buchsensitzbereich 254 auch eine innere Bohrung 262 mit einem ausreichend größeren Durchmesser als der Durchmesser des Steuerkolbens 136 hat, so daß eine seitliche Verschiebung oder Drehung des Buchsensitzbereichs 245 möglich ist. Im Ergebnis kompensiert die vorliegende Drehausfuhrungsform der schwimmenden Buchse 250 wirkungsvoll Fehler in der Senkrechten zwischen Steuerkolben/Düsenventil und der Dichtfläche auf dem Träger und ermöglicht dadurch eine Querbewegung und -ausdehnung der schwimmenden Buchse 250 und folglich der Steuerkammer 142, wobei eine wirkungsvolle Abdichtung der Schnittstelle von Buchse 250 und Träger sichergestellt ist.

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FIG. 5 offenbart eine vierte Ausführungsform, die eine schwimmende Buchse 280 umfaßt, die der schwimmenden Buchse der vorherigen Ausführungsform sehr ähnlich ist, weil sie einen Buchsensitzbereich 282 umfaßt, der eine Dreh-Verbindung 284 mit einem Hauptbuchsenabschnitt 286 bildet. Jedoch umfaßt die vorliegende Ausführungsform auch einen von dem Hauptbuchsenabschnitt 286 getrennten Federbuchsenabschnitt 288, der aber mit dem Hauptbuchsenabschnitt 286 in Kontakt steht und eine der oberen Verbindung 282 entsprechende untere Drehverbindung 290 bildet. Die untere Drehverbindung 290 ist durch eine obere ringförmige halbsphärische, auf dem Federbuchsenabschnitt 288 gebildete Fläche gebildet, die in komplementärer Weise an einer unteren, konischen oder ringförmig-halbsphärischen, am Hauptbuchsenabschnitts 286 gebildeten Fläche anliegt. Der Buchsensitzbereich 282 und der Federbuchsenabschnitt 288 enthalten beide eine Bohrung zur Aufnahme des Steuerkolbens/Düsenventils, deren Durchmesser ausreichend größer ist als der Durchmesser des Steuerkolbens, um auf diese Weise Drehungen der betreffenden Bereiche zu ermöglichen. Diese Ausfuhrungsform kompensiert nicht nur vertikale Fehler zwischen Steuerkolben/Düsenventil und der Dichtfläche des Trägers, sondern reduziert auch die seitliche Belastung der schwimmenden Buchse 280 durch nichtaxiale Kräfte, die durch die Vorspannkräfte der Feder 128 erzeugt werden. Das bedeutet, wenn die Schnittstelle des unteren Endes der schwimmenden Buchse mit dem äußeren Federsitz 132 nicht bündig abschließt und wenn gleichermaßen das obere Ende der Feder 128 nicht bündig auf dem äußeren Federsitz 132 sitzt bzw. aufliegt, dann werden leichte nichtaxiale Kräfte auf die schwimmende Buchse übertragen. Die schwimmende Buchse 280 der vorliegenden Ausführungsform kompensiert wirkungsvoll diese Fehler in der Ausrichtung und die nichtaxialen Kräfte.

FIG. 6 offenbart eine fünfte Ausführungsform, die eine schwimmende Buchse 300 umfaßt, die der schwimmenden Buchse der vorhergehenden Ausführungsform dadurch sehr ähnlich ist, daß sie einen Buchsensitzbereich 302 umfaßt, der eine obere Drehverbindung 304 mit einem Hauptbuchsenbereich 306 bildet. Ferner umfaßt die schwimmende Buchse 300 einen Federsitzbereich 308, der eine untere Drehverbindung 310 mit dem Hauptbuchsenbereich 306 bildet. Der Buchsensitzbereich 302 der vorliegenden Ausführungsform umfaßt jedoch ein geschlossenes oberes Ende 312, das sowohl eine Ableitungsdurchlaßöffnung 314 als auch einen Zufuhrdurchlaß 316 umfaßt. Folglich bildet der Buchsensitz-

bereich 302 einen Teil der Steuerkammer 318. Wie in den vorherigen Ausführungsformen wird der Buchsensitzbereich 302 in dichtender Anlage gegen den Träger 148 gehalten.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung bei allen Innenverbrennungsmotoren angewendet werden kann, die ein Kraftstoffeinspritzsystem verwenden sowie auf alle Injektoren mit geschlossener Düse einschließlich der Injektoreinheiten. Diese Erfindung kann insbesondere bei Dieselmotoren angewendet werden, die zur Minimierung von Emissionen auf eine genaue Steuerung der Kraftstoffeinspritzung angewiesen sind. Derartige Innenverbrennungsmotoren, die mit einem Kraftstoffinjektor entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgerüstet sind, können in einem großen Bereich in allen industriellen Sektoren, bei gewerblichen und nichtgewerblichen Anwendungen, eingesetzt werden, einschließlich Lastwagen, Personenkraftwagen, industriellen Ausrüstungen, stationären Kraftwerken u.a.

Claims

1. Injektor mit geschlossener Düse zur Einspritzung von Kraftstoff mit hohem Druck in den Verbrennungsraum eines Innenverbrennungsmotors, aufweisend:
einen Injektorkörper mit einem Injektorhohlraum und einer Injektoröffnung, die mit einem Ende des Injektorhohlraums verbunden ist, um Kraftstoff in den Verbrennungsraum abzugeben;
ein Düsenventilelement, das in einem Ende des Injektorhohlraums neben bzw. benachbart zu der Injektoröffnung angeordnet ist, wobei das Düsenventilelement zwischen einer offenen Stellung, in der Kraftstoff durch die Injektoröffnung in den Verbrennungsraum fließen kann, und einer geschlossenen Stellung, in der der Kraftstofffluß durch die Injektoröffnung blockiert ist, bewegbar ist;
einen Steuerkolben, der an bzw. auf dem Düsenventilelement angeordnet ist;
eine schwimmende Buchse, die zur seitlichen Bewegung relativ zum Injektorkörper am bzw. auf dem Steuerkolben angebracht ist und die zumindest teilweise eine Steuerkammer begrenzt bzw. definiert, wobei die Buchse eine Bohrung zur Aufnahme des Steuerkolbens, ein offenes, entferntes bzw. distales Ende und eine das offene entfernte Ende abdichtende Oberfläche aufweist, die in ständiger abdichtender Anlage am Injektorkörper angeordnet ist, um Kraftstofffluß aus der Steuerkammer zu verhindern;
einen Ableitungskreis, um Kraftstoff aus der Steuerkammer zu einer Niederdruckableitung abzuleiten; und
ein Einspritzsteuerventil, das entlang des Ableitungskreises angeordnet ist, um den Kraftstofffluß von dem Steuervolumen zu steuern.

2. Injektor nach Anspruch 1, der ferner einen Zufuhrkreis umfaßt, um die Steuerkammer mit unter Druck stehendem Kraftstoff zu versorgen, wobei der Zufuhrkreis einen Zufuhrdurchlaß aufweist, der in der schwimmenden Buchse ausgebildet ist.

3. Injektor nach Anspruch 1, wobei die schwimmende Buchse eine äußere Oberfläche aufweist, die mit einem radialen Zwischenraum zum Injektorkörper angeordnet ist, um die seitliche Bewegung der schwimmenden Buchse relativ zum Injektorkörper zu ermöglichen.

4. Injektor nach Anspruch 1, wobei das Einspritzsteuerventil bewegbar ist zwischen einer offenen Stellung, die ein Absinken des Drucks in der Steuerkammer bewirkt, und einer geschlossenen Stellung, die einen Anstieg des Drucks in der . Steuerkammer bewirkt, wobei der Injektor ferner ein Vorspannmittel umfaßt, um die das entfernte offene Ende abdichtende Oberfläche in abdichtender Anlage gegen den Injektorkörper vorzuspannen, mit einer ersten Vorspannkraft, wenn das Einspritzsteuerventil in der geschlossenen Stellung ist, und einer zweiten Vorspannkraft, wenn das Einspritzsteuerventil in der offenen Stellung ist, wobei die zweite Vorspannkraft größer als die erste Vorspannkraft ist.

5. Injektor nach Anspruch 1, wobei das Vorspannmittel eine Feder zur Ausübung der ersten Vorspannkraft und Kraftstoffdruckkräfte zur Ausübung der zweiten Vorspannkraft auf die schwimmende Buchse umfaßt.

6. Injektor nach Anspruch 1, wobei die schwimmende Buchse einen Buchsensitzbereich und einen Hauptbuchsenbereich umfaßt, der in abdichtender Anlage am ersten Buchsenbereich angeordnet ist, um eine obere Drehverbindung zu bilden.

7. Injektor nach Anspruch 6, wobei die schwimmende Buchse weiter einen Federsitzbuchsenabschnitt umfaßt, der in abdichtender Anlage am Hauptbuchsenbereich angeordnet ist, um eine untere Drehverbindung zu bilden, wobei der Hauptbuchsenbereich axial zwischen dem Buchsensitzbereich und dem Federsitzbuchsenabschnitt angeordnet ist.

8. Injektor nach Anspruch 1, wobei die schwimmende Buchse eine erste Buchse und eine zweite Buchse, die in abdichtender Anlage an der ersten Buchse angeordnet ist, umfaßt, wobei die erste und die zweite Buchse jeweils die Bohrung enthalten, wobei der Steuerkolben eine genügend enge Gleitpassung mit einer inneren Fläche der Bohrung aufweist, um eine Fluiddichtung zu bilden.

9. Injektor nach Anspruch 6, der ferner einen Zufuhrkreis zur Versorgung der Steuerkammer mit unter Druck stehendem Kraftstoff umfaßt, wobei der Zufuhrkreis einen Zufuhrdurchlaß umfaßt, der im Buchsensitzbereich ausgebildet ist.

10. Injektor nach Anspruch 1, wobei der Steuerkolben einstückig am Düsenventilelement gebildet ist.

11. Injektor mit geschlossener Düse zur Einspritzung von Kraftstoff mit hohem Druck in den Verbrennungsraum eines Motors, aufweisend:
einen Injektorkörper mit einem Injektorhohlraum und einer Injektoröffnung, die mit einem Ende des Injektorhohlraums kommuniziert, um Kraftstoff in den Verbrennungsraum abzugeben;
ein Düsenventilelement, das an einem Ende des Injektorhohlraums neben bzw. benachbart zu der Injektoröffnung angeordnet ist, wobei das Düsenventilelement zwischen einer offenen Stellung, in der Kraftstoff durch die Injektoröffnung in die Verbrennungskammer fließen kann, und einer geschlossenen Stellung, in der der Kraftstofffluß durch die Injektoröffnung blockiert ist, bewegbar ist;
einen Steuerkolben, der an bzw. auf dem Düsenventilelement angeordnet ist;
ein schwimmendes Buchsenmittel, das zur seitlichen Bewegung relativ zum Injektorkörper an einem Ende des Steuerkolbens angebracht ist und das zumindest teilweise eine Steuerkammer begrenzt bzw. definiert, wobei das schwimmende Buchsenmittel eine Bohrung zur Aufnahme des Steuerkolbens, eine äußere Fläche, die mit einem radialen Zwischenraum zu dem Injektorkörper angeordnet ist, um die seitliche Bewegung zu ermöglichen, und eine das Ende abdichtende Oberfläche aufweist, die in abdichtender Anlage am Injektorkörper angeordnet ist, um einen Kraftstofffluß aus der Steuerkammer zu verhindern;
einen Ableitungskreis zur Ableitung von Kraftstoff aus der Steuerkammer zu einer Niederdruckableitung;
ein Einspritzsteuerventil, das entlang des Ableitungskreises angeordnet ist, um den Kraftstofffluß aus der Steuerkammer zu steuern, wobei das Einspritzsteuerventil bewegbar ist zwischen einer offenen Stellung, die ein Absinken des Drucks in der Steuerkammer bewirkt, und einer geschlossenen Stellung, die ein Ansteigen des Drucks in der Steuerkammer bewirkt; und
ein Vorspannmittel, um das schwimmende Buchsenmittel in abdichtende Anlage gegen den Injektorkörper vorzuspannen, mit einer ersten Vorspannkraft, wenn das Einspritzsteuerventil in der geschlossenen Stellung ist, und einer zweiten Vorspannkraft, wenn das Einspritzsteuerventil in der offenen Stellung ist, wobei die zweite Vorspannkraft größer als die erste Vorspannkraft ist.

12. Injektor nach Anspruch 11, der ferner einen Zufuhrkreis zur Versorgung der Steuerkammer mit unter Druck stehendem Kraftstoff umfaßt, wobei der Zufuhrkreis einen Zufuhrdurchlaß umfaßt, der im schwimmenden Buchsenmittel ausgebildet ist.

13. Injektor nach Anspruch 11, wobei das Vorspannmittel eine Feder zur Ausübung der ersten Vorspannkraft und Kraftstoffdruckkräfte zur Ausübung der zweiten Vorspannkraft auf das schwimmende Buchsenmittel umfaßt.

14. Injektor nach Anspruch 11, wobei das schwimmende Buchsenmittel einen Buchsensitzbereich und einen Hauptbuchsenbereich umfaßt, der in abdichtender Anlage am ersten Buchsenbereich angeordnet ist, um eine obere Drehverbindung zu bilden.

15. Injektor nach Anspruch 14, wobei das schwimmende Buchsenmittel ferner einen Federsitzbuchsenbereich umfaßt, der am Hauptbuchsenbereich anliegend angeordnet ist, um eine untere Drehverbindung zu bilden, wobei der Hauptbuchsenbereich axial zwischen dem Buchsensitzbereich und dem Federsitzbuchsenbereich angeordnet ist.

16. Injektor nach Anspruch 11, wobei das schwimmende Buchsenmittel eine erste Buchse und eine zweite Buchse umfaßt, die in abdichtender Anlage an der ersten Buchse angeordnet ist, wobei die erste und die zweite Buchse jeweils die Bohrung enthalten, wobei der Steuerkolben eine ausreichend enge Gleitpassung mit einer inneren Oberfläche der Bohrung hat, um eine Fluiddichtung zu bilden.

17. Injektor nach Anspruch 14, der ferner einen Zufuhrkreis zur Versorgung der Steuerkammer mit unter Druck stehendem Kraftstoff umfaßt, wobei der Zufuhrkreis einen Zufuhrdurchlaß umfaßt, der in dem Buchsensitzbereich ausgebildet ist.

18. Injektor nach Anspruch 11, wobei das schwimmende Buchsenmittel ein die Steuerkammer bildendes geschlossenes oberes Ende aufweist.

19. Injektor nach Anspruch 11, der ferner einen Zufuhrkreislauf zur Versorgung der Steuerkammer mit unter Druck stehendem Kraftstoff umfaßt, wobei der Ableitungskreis sowie der Zufuhrkreis beide in dem schwimmenden Buchsenmittel angeordnet sind.

20. Injektor nach Anspruch 14, wobei der Buchsensitzbereich ein die Steuerkammer bildendes geschlossenes oberes Ende aufweist.

21. Injektor nach Anspruch 20, wobei der Buchsensitzbereich den Ableitungskreis und einen Zufuhrkreislauf zur Versorgung der Steuerkammer mit unter Druck stehendem Kraftstoff enthält.