DE19519762C2

DE19519762C2 - Kraftstoffeinspritzventil

Info

Publication number: DE19519762C2
Application number: DE19519762A
Authority: DE
Inventors: Masahiko Kurishige; Koji Hasunaka; Masaaki Kawamoto; Michio Fujiwara; Shinju Nakadeguchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-08-25
Filing date: 1995-05-30
Publication date: 1998-10-22
Anticipated expiration: 2015-05-31
Also published as: DE19519762A1; JPH0861181A; US5630550A

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 2, 3.

Ein derartiges Kraftstoffeinspritzventil ist aus der DE 43 06 073 C1 bekannt.

Hier ist ein Kraftstoff-Einspritzventil beschrieben, bei dem innerhalb eines Ventilkörpers eine Druckkammer gebildet ist, in der der Druckkolben aufgenommen ist. Der Druckkolben weist eine Öffnung auf, in der der Hubkolben der Düsennadel axial beweglich aufgenommen ist. Hier wird also der Führungszyllinder durch die Öffnung in dem Druckkolben gebildet. Eine gleichmäßige axiale Bewegung der Düsennadel kann hier aber nicht unbedingt gewährleistet werden, da der Hubkolben in dem Druckkolben axial verschiebbar ist, so daß Verkantungen dort auftreten können, die eine axiale Bewegung behindern können. Dies stellt insbesondere auch bei den beträchtlichen Temperaturänderungen beim Betrieb des Einspritzventils ein Problem dar. Beispielsweise kann die Umgebungstemperatur einer Brennkraftmaschine eines Automobils -30°C oder darunter sein, wenn das Automobil gestartet wird, während die Temperatur andererseits bis auf 150°C bis 200°C steigen kann, wenn die Brennkraftmaschine läuft. Auch bei derartigen Temperaturänderungen können sich derartige Verkantungen leichter aufgrund der Ausdehnung der einzelnen Komponenten des Einspritzventils ergeben.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit,

- ein Kraftstoff-Einspritzventil bereitzustellen, bei dem die Düsennadel verkantungsfrei geführt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Kraftstoff-Einspritzventil gemäß Anspruch 1 gelöst. Ferner wird diese Aufgabe durch ein Kraftstoff-Einspritzventil gemäß Anspruch 2 gelöst. Ferner wird diese Aufgabe auch durch ein Kraftstoff-Einspritzventil gemäß Anspruch 3 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Verbesserungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand ihrer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht zum Illustrieren eines Kraftstoff-Einspritzventils gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Längsschnittsansicht zum Illustrieren eines Kraftstoff-Einspritzventils gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine Längsschnittsansicht zum Illustrieren eines Kraftstoff-Einspritzventils nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine Längsschnittsansicht zum Illustrieren einer Zylinderhauptkörper-Anordnung eines Kraftstoff- Einspritzventils gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 eine Längsschnittsansicht zum Illustrieren eines Kraftstoff-Einspritzventils gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6A bis 6C Betriebspläne zum Illustrieren des Öffnungs- und Schließbetriebs eines Nadelventils in einem Kraftstoff-Einspritzsystem gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 eine Längsschnittsansicht zum Illustrieren einer Zylinderanordnung eines Einspritzventils gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8A und 8B den Betrieb eines piezoelektrischen Elements in einem Kraftstoff-Einspritzventils gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 9 eine Längsschnittsansicht zum Illustrieren einer Zylinderhauptkörper-Anordnung eines Kraftstoff- Einspritzventils gemäß einer neunten Ausführungsform gemäß der Erfindung; und

Fig. 10 eine Längsschnittsansicht zum Illustrieren einer Zylinderhauptkörperanordnung eines Kraftstoff- Einspritzsystems gemäß einer zehnten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 1 ist die Längsquerschnittsansicht zum Illustrieren eines Kraftstoff-Einspritzventils (nachstehend auch als Kraftstoff-Einspritzsystem bezeichnet) gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.

Ein Gehäuse 40 des in Fig. 1 gezeigten Kraftstoff- Einspritzsystems besteht aus einem Düsenkörper (nachstehend auch als Ventilhauptkörper bezeichnet) 2 und einem Ventilkörper (nachstehend auch als Zylinderhauptkörper bezeichnet) 41, wobei der Ventilhauptkörper 2 eine Nadelführungskavität 3 an einem axialen Zentrum davon ausgebildet hat. Die Nadelführungskavität 3 hat eine Einspritzöffnung 1 an dem distalen Ende davon ausgebildet; das hintere Ende ist ausgebildet, einen großen Durchmesser zu haben, um eine Kraftstoffkammer 3a zu bilden. Kraftstoff G wird geführt von einer Hochdruck-Kraftstoffquelle (nicht gezeigt) in die Kraftstoffkammer 3a über eine Kraftstoffpassage 17.

Im Zylinderhauptkörper 41 ist ein Druckkolben 9 so angeordnet, daß er in der Zeichnung nach oben und nach unten gleiten kann; wobei eine Druckkammer 10 durch den Kolben 9 definert wird. Die Druckkammer 10 ist mit einem Druckübertragungsmedium gefüllt. Ein piezoelektrisches Element 8 zum Antreiben des Kolbens 9 ist in dem Zylinderhauptkörper 41 angeordnet. Eine Abdichtung 19 auf der piezoelektrischen Seite ist vorgesehen zwischen der äußeren Peripherie des Kolbens 9 und der inneren Wandoberfläche des Zylinderhauptkörpers 41, um somit zu verhindern, daß das Druckübertragungsmedium auf die Seite des piezoelektrischen Elements 8 von der Drucksteuerkammer 10 fließt.

Vorgesehen innerhalb der Drucksteuerkammer 10 ist ein Zylinder 18, welcher als eine Beherbergungskammer dient. eine Seitenwand des Zylinders 18 hat ein Einfluß-/ Ausflußloch 22, wobei das Druckübertragungsmedium in den Zylinder 18 hinein und daraus heraus sich durch das Einfluß /Ausflußloch 22 bewegt. Die Düsennadel (auch als Nadelventil bezeichnet) 4 erstreckt sich über den Boden des Zylinderhauptkörpers 41; es ist so installiert, daß das distale Ende davon sich in der Richtung zum Öffnen und Schließen der Einspritzöffnung 1 bewegen kann. Dabei ist ein Ende des Nadelventils 4 in dem Nadelführungshohlraum (einer Nadelführungskavität) 3 angeordnet, und das andere Ende ist im Zylinder 18 vorgesehen. Vorgesehen am anderen Ende des Nadelventils 4 ist ein Hubkolben (nachstehend auch als Öffnungsdruck-Empfangsabschnitt bezeichnet) der als der Druckempfangsabschnitt dient. Eine Kompressionsfeder 5, welche als die Vorbelastungseinrichtung dient, ist vorgesehen zwischen dem Zylinder 18 und der anderen Endoberfläche des Nadelventils 4 in einem komprimierten Zustand, um das Nadelventil 4 in der Richtung zum Schließen der Einspritzöffnung 1 zu drängen. Weiterhin ist ein Stopper 4a vorgesehen auf dem Abschnitt des Nadelventils 4, der in einer Kraftstoffkammer 3a angesiedelt ist, so daß, wenn das Nadelventil 4 in der Richtung zum Öffnen der Einspritzöffnung 1 bewegt, der Stopper 4a in Kontakt kommt mit dem Zylinderhauptkörper 41, um den Hub des Nadelventils 4 zu regulieren.

Eine Hubkolbenabdichtung 20 ist vorgesehen zwischen der äußeren Peripherie des Öffnungsdruck-Empfangsabschnitts 6 des Nadelventils 4 und der inneren Wandoberfläche des Zylinders 18, um somit zu verhindern, daß das Druckübertragungsmedium zur Seite der Kompressionsfeder 5 fließt, um dadurch die Druckdifferenz zwischen den Bereichen oberhalb und unterhalb des Öffnungsdruck-Empfangsabschitts 6 aufrecht zu erhalten. Eine Druckkammerabdichtung 21 ist vorgesehen am Abschnitt, das Nadelventil 4 durch den Zylinderhauptkörper 41 kommt, und zwar zum luftdichten Separieren der Drucksteuerkammer 10 vom Flußkanal des Kraftstoffes G.

Der Betrieb der ersten Ausführungsform wird nachstehend diskutiert. Wenn eine Ansteuerschaltung eine Spannung an das piezoelektrische Element 8 anlegt, bis es geladen ist, expandiert das piezoelektrische Element 8. Die Expansion des piezoelektrischen Elements 8 veranlaßt, daß sich der Kolben 9 nach unten bewegt, um die Kapazität in der Druckkammer 10 zu erniedrigen mit einem resultierenden Anstieg im Flüssigkeitsdruck des Druckübertragungsmediums. Dann fließt das Druckübertragungsmedium in der Drucksteuerkammer 10 in den Zylinder 18 durch das Einfluß-/ Ausflußloch 22, um dadurch den Flüssigkeitsdruck zu erhöhen, der angelegt ist an den Öffnungsdruck-Empfangsabschnitt 6. Im Moment, in dem der Flüssigkeitsdruck, der angelegt ist an den Öffnungsdruck-Empfangsabschnitt 6, die Druckkraft der Kompressionsfeder 5 übertrifft, bewegt sich das Nadelventil 4 in einer Richtung zum Öffnen der Einspritzöffnung 1, um somit die Einspritzöffnung 1 zu öffnen. Das erlaubt, daß Kraftstoff G, der zugeführt wird von einer Hockdruck-Kraftstoffquelle über eine Kraftstoffpassage 17, durchtritt durch die Kraftkammer 3a und die Nadelführungskavität 3, um durch die Einspritzöffnung 1 eingespritzt zu werden. Das Nadelventil 4 bewegt sich, bis der Stopper 4a in Kontakt tritt mit dem Zylinderhauptkörper 41, um den Hub davon zu begrenzen.

Wenn umgekehrt die an das piezoelektrische Element 8 angelegte Spannung erniedrigt wird, bis es entladen ist, kontrahiert das piezoelektrische Element 8. Die Kontraktion des piezoelektrischen Elements 8 veranlaßt, daß sich der Kolben 9 nach oben bewegt, was die Kapazität in der Druckkammer 10 erhöht mit einer resultierenden Abnahme im Flüssigkeitsdruck des Druckübertragungsmediums. Dann fließt das Druckübertragungsmedium im Zylinder 18 heraus in die Druckkammer 10 durch das Einfluß-/Ausflußloch 22, um dadurch den Flüssigkeitsdruck abzusenken, der angelegt ist an den Öffnungsdruck-Empfangsabschnitt 6. Im Moment, in dem der Flüssigkeitsdruck, der angelegt ist an den Öffnungsdruck-Empfangsabschnitt 6, übertroffen wird durch die Druckkraft der Kompressionsfeder 5, bewegt sich das Nadelventil 4 in einer Richtung zum Schließen der Einspritzöffnung 1, und das distale Ende davon kommt in Kontakt mit der Düse, um somit die Einspritzöffnung 1 zu schließen zum Stoppen des Einspritzens des Kraftstoffes G.

Gemäß der ersten Ausführungsform schafft die Druckabdichtung 21 eine luftdichte Separation der Druckkammer 10 von dem Flußkanal des Kraftstoffes G. Daher werden das Druckübertragungsmedium in der Druckkammer 10 und der Kraftstoff G nicht zusammengemischt, was eine unbeschränkte Auswahl des Druckübertragungsmediums zuläßt. Somit macht es die Benutzung einer Flüssigkeit, welche eine bessere Temperaturcharakteristik als die des Kraftstoffs G aufweist als das Übertragungsmedium, möglich, eine Druckübertragungscharakteristik zu erhalten, die stabil ist über einen breiten Temperaturbereich und ebenfalls die der Druckübertragungscharakteristik zu schützen vor einem Einfluß durch teilweise verdampften Kraftstoff G im Kraftstoff-Einspritzsystem, um dadurch eine stabile Ventilöffnungs- und -Schließfunktionstüchtigkeit unabhängig von der Betriebsumgebung zu erhalten.

Das Druckübertragungsmedium muß ebenfalls einen niedrig gesättigten Dampfdruck sogar unter hoher Temperatur haben, um die Erzeugung von Blasen zu steuern. Weiterhin schafft das Medium eine Schmierung für das Nadelventil 4, um sich gut zu bewegen wenn es den Druck überträgt; deshalb muß das Medium ebenfalls eine stabile Schmierungseigenschaft aufweisen, damit sich das Nadelventil 4 weich bewegt, d. h. einen stabilen Viskositätskoeffizienten gegenüber Temperaturänderungen. Aus diesen Gründen sollte die Flüssigkeit, die benutzt wird als das Druckübertragungsmedium, ein Schmiermittel sein, wie z. B. Motorenöl oder Getriebeöl oder hydraulisches Öl für eine hydraulische Schaltung, welches nicht den gesättigten Dampfdruck bei 200°C und Atmosphärendruck erreicht, um die Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine zu überleben, und welches eine gute Schmierungseigenschaft hat.

Durch Verwenden des Motorenöls, Getriebeöls oder des hydraulischen Öls für eine hydraulische Schaltung, kann das Auftreten von Blasen im Druckübertragungsmedium, das in die Druckkammer 10 eingeführt ist, verhindert werden, und deshalb kann die Verschlechterung in der Druckübertragungscharakteristik vermieden werden, sogar falls beispielsweise die Umgebungstemperatur 150°C bis 200°C von dem kontinuierlichen Betrieb in einer Brennkraftmaschine eines Automobils erreicht. Weiterhin kann ein Anstieg im Viskositätskoeffizienten des Druckübertragungsmediums gesteuert werden und die Schmierungseigenschaft kann aufrecht erhalten werden, um einen weichen Betrieb des Kolbens 9 und des Nadelventils 4 zu gewährleisten, sogar falls die Umgebungstemperatur absinkt auf -30°C oder weniger zur Zeit des Starts in einer kalten Region.

Fig. 2 ist die Längsschnittsansicht zum Illustrieren des Kraftstoff-Einspritzsystems gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.

In der Figur ist der Zylinder 18 konfiguriert durch eine zylindrische Unterteilung, installiert an der oberen inneren Oberfläche des Zylinderhauptkörpers 41. Das andere Ende des Nadelventils 4 ist angesiedelt im Zylinder 18. Weiterhin ist das scheibenförmige oder säulenförmige piezoelektrische Element 8 mit einem Durchgangsloch im Zentrum davon angeordnet um den Zylinder 18 an der Oberseite innerhalb des Zylinderhauptkörpers 41. Der Kolben 9 mit einem Loch gebildet am Zentrum davon ist angeordnet am Boden des piezoelektrischen Elements 8. Abdichtungen 19 sind auf der piezoelektrischen Seite vorgesehen, eine jeweils auf der äußeren Peripherie des Kolbens 9 und dem inneren Umfang des Loches des Kolbens 9. Eine Druckempfangsabdichtung 20 ist vorgesehen auf der äußeren Peripherie des Öffnungsdruck- Empfangsabschnitt 6 des Nadelventils 4. Die Rückseite des Öffnungsdruck-Empfangsabschnitt 6, wo die Kompressionsfeder 5 des Zylinders 8 angeordnet ist, ist zur Luft hin geöffnet über die Luftöffnungsöffnung 23. Die Druckkammer 10 ist definiert durch den Kolben 9 und den Öffnungdruck-/ Empfangsabschnitt 6 des Nadelventils 4.

Der Rest der Konstruktion dieser Ausführungsform ist ähnlich der Struktur der ersten Ausführungsform, die zuvor beschrieben wurde; der Betrieb ist ebenfalls derselbe wie der der ersten Ausführungsform.

Gemäß der so konstuierten zweiten Ausführungsform können dieselben Vorteile wie die der zweiten Ausführungsform, wie oben erwähnt, erhalten werden. Weiterhin ist das scheibenförmige oder säulenförmige piezoelektrische Element mit dem Durchgangsloch am Zentrum davon lokalisiert an der Oberseite im Zylinderhauptkörper 41, der Zylinder 18 beherbergt im Durchgangsloch des piezoelektrischen Elements 8; und deshalb kann die Länge des Gehäuses 40 weiter reduziert werden, was erlaubt, daß das vollstänidge Kraftstoff-Einspritzsystem sogar noch kleiner ist.

Fig. 3 ist die Längsschnittsansicht des Kraftstoff- Einspritzsystems gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung.

In der Figur besteht der Zylinderhauptkörper 41 aus einem ersten Zylinderhauptkörper 41a und einem zweiten Zylinderhauptkörper 41b. Der erste Zylinderhauptkörper 41a beherbergt das piezoelektrische Element 8 und den Kolben 9; der zweite Zylinderhauptkörper 41 enthält das andere Ende des Nadelventils 4. Weiterhin kommunizieren eine erste Druckkammer 10a, definiert durch den Kolben 9, und eine zweite Druckkammer 4b, definiert durch den Öffnungsdruck-Empfangsabschnitt 6 des Nadelventils 4, über eine Druckübertragungsröhre 24. Die Rückseite des Öffnungsdruck-Empfangsabschnitt 6, wo die Kompressionsfeder 5 des zweiten Zylinderhauptkörpers 41b angeordnet ist, ist zur Luft hin geöffnet über die Luftöffnungsöffnung 23.

Der Rest der Konstruktion dieser Ausführungsform ist identisch der Struktur der ersten Ausführungsform, die zuvor beschrieben wurde.

Bei der dritten Ausführungsform wird der Kolben 9 angetrieben durch das piezoelektrische Element 8 zum Ändern der Kapazität innerhalb der ersten Druckkammer 9a. Eine Änderung im Flüssigkeitsdruck des Übertragungsmediums in der ersten Druckkammer 10a wird übertragen an die zweite Druckkammer 10b über die Druckübertragungsröhre 24, und wird angelegt an den Öffnungsdruck-Empfangsabschnitt 6 des Nadelventils 4. Die Änderung im Flüssigkeitsdruck, angelegt an den Öffnnungsdruck-Empfangsabschnitt 6 veranlaßt, daß das Nadelventil 4 sich in die Richtung zum Schließen oder Öffnen der Einspritzöffnung 1 bewegt. Der Rest des Betriebs ist derselbe wie der Betrieb bei der ersten Ausführungsform, die zuvor beschrieben wurde.

Gemäß der dritten Ausführungsform, die so konstruiert ist, können dieselben Vorteile wie die der ersten Ausführungsform, wie zuvor erwähnt, erhalten werden. Da weiterhin die Druckkammer 10 geteilt ist in die erste und zweite Drucksteuerkammer 10a und 10b, kann der Freiheitsgrad des Entwurfs des Kraftstoff-Einspritzsystems verbessert werden.

Fig. 4 ist die Längsschnittsansicht zum Illustrieren der Zylinderhauptkörperanordnung eines Kraftstoff- Einspritzsystems nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung.

In der Fig. 4 hat ein Gummikörper 25, beispielsweise hergestellt aus Silikongummi, einen scheibenförmigen Flansch 25a und einen zylindrischen Einpaßabschnitt 25b, der am Zentrum des Flanschs 25a vorgesehen ist. Der Gummikörper 25 ist mit einem Haftvermittler 25c fixiert an den Schaft des Nadelventils 4, der eingepaßt ist in das zentrale Loch des Einpaßabschnitts 25. Der Gummikörper 25 ist so angeordnet, daß der Einpaßabschnitt 25 eingepaßt ist in eine Öffnung 41c, die vorgesehen ist im Boden des Zylinderhauptkörpers 41, wobei ein Halterahmen 26 angelegt ist an den Gummikörper 25 von dem Boden her, und zwar eng anliegend und fixiert an den Boden des Zylinderhauptkörpers 41. Dabei wird der Flansch 25a des Gummikörpers 25 gedrückt und komprimiert durch den Zylinderhauptkörper 41 und den Halterahmen 46, um somit eine luftdichte Isolation der Druckkammer 10 von dem Flußkanal des Kraftstoffs G zu schaffen.

Der Rest der Konstruktion ist derselbe wie bei der Konstruktion bei der ersten Ausführungsform, die oben erwähnt wurde.

Bei der vierten Ausführungsform ändert sich, wenn der Kolben 9 angetrieben wird durch das piezoelektrische Element 8, der Flüssigkeitsdruck des Druckübertragungsmediums, der angelegt ist an den Öffnungsdruck-Empfangsabschnitt 6 des Nadelventils 4, und das Nadelventil 4 bewegt sich in die Richtung zum Schließen oder Öffnen der Einspritzöffnung 1 wie im Fall der ersten Ausführungsform der oben diskutiert wurde. Bei der vierten Ausführungsform wird der Gummikörper 25 elastisch deformiert in der Richtung der Bewegung des Nadelventils 4 durch die Antriebskraft, die das Nadelventil 4 nach oben oder nach unten bewegt, um dadurch den Öffnungs- und Schließbetrieb des Nadelventils 4 zuzulassen. Das Haftmittel 25c fixiert den Einpassungsabschnitt 25b des Gummikörpers 25 zum Nadelventil 4, und der Flansch 25a des Gummikörpers 25 wird unter Druck gesetzt und komprimiert durch den Zylinderhauptkörper 41 und den Halterahmen 26; deshalb leckt das Druckübertragungsmedium nicht in die Kraftstoffkammer 3a. Der Rest des Betriebs ist der gleiche wie der Betrieb der ersten Ausführungsform.

Gemäß der vierten Ausführungsform, die so konstruiert ist, können dieselben Vorteile wie die der ersten Ausführungsform, die oben diskutiert ist, erhalten werden. Zusätzlich leckt das Druckübertragungsmedium nicht in die Kraftstoffkammer 3a, da die Druckkammer 10 sicher getrennt ist von der Kraftstoffkammer 3a, und zwar auf luftdichte Art un Weise. Daher wird ein konstanter Betrag des Druckübertragungsmediums in der Druckkammer 10 aufrecht erhalten, und die Vorbelastung kann aufrecht erhalten werden, was einen zuverlässigen Ventilbetrieb ermöglicht.

Bei der vierten Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, wird der Flansch 25a des Gummikörpers 25 unter Druck gesetzt und komprimiert durch den Zylinderhauptkörper 41 und den Halterahmen 26; alternativ kann ein Haftvermittler benutzt werden zum Kleben des Flansches 25a, des Zylinderhauptkörpers 41 und des Halterahmens 26 zusammen, um sie zu befestigen. Das wird eine sogar noch sicherere luftdichte Isolation der Druckkammer 10 von der Kraftstoffkammer 3a schaffen.

Fig. 5 ist die Längsschnittsansicht zum Illustrieren eines Kraftstoff-Einspritzsystems gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung.

In der Figur ist im Zylinder 18 eine Teilungsplatte 28 vorgesehen, welche eine Teilung schafft zwischen dem Bereich des Öffnungsdruck-Empfangsabschnitts 6 und dem Bereich am Einfluß-/Ausflußloch 22 bezüglich des Nadelventils 4. Eine Zylinderunterkammer 29, definiert durch den Öffnungsdruck- Empfangsabschnitt 6 und die Teilungsplatte 28, ist geschaffen. Eine kleine Mündung 30 ist in der Teilungsplatte 28 ausgebildet, wobei der Querschnittsbereich der kleinen Mündung 30 so eingestellt ist, daß der Querschnittsbereich der kleinen Mündung 30 viel kleiner ist als der Querschnittsbereich des Einfluß-/Ausflußloches 22. Als das Druckübertragungsmedium dieses Motorenöl oder eine weitere Flüssigkeit, die eine höhere Viskosität hat als der Kraftstoff G und welche eine minimale temperaturabhängige Änderung in der Charakteristik zeigt. Der Rest der Konstruktion dieser Ausführungsform ist der gleiche wie die der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben wurde.

Bei der fünften Ausführungsform ändert sich, wenn der Kolben 9 angetrieben wird durch das piezoelektrische Element 8, die Kapazität der Druckkammer 10, und der Flüssigkeitsdruck des Druckübertragungsmediums ändert sich dementsprechend wie im Fall der oben diskutierten ersten Ausführungsform. Weiterhin ändert sich der Flüssigkeitsdruck des Druckübertragungsmediums, der angelegt ist an den Öffnungsdruck-Empfangsabschnitt 6 des Nadelventils 4, zum Öffnen oder Schließen des Nadelventils 4.

Beim oben festgestellten Betrieb tritt das Druckübertragungsmedium durch die kleine Mündung 30 und fließt in die Zylinderkammer 29 und fließt heraus aus der Zylinderunterkammer 29. Da zu dieser Zeit die Viskosität des Druckübertragungsmediums hoch ist, wird ein Widerstand, der proportional ist zur Bewegungsgeschwindigkeit des Nadelventils 4, erzeugt, wenn das Druckübertragungsmedium durchtritt durch die kleine Mündung 30. Dieses resultiert in einer reduzierten Kollisionskraft des Stoppers 4a des Nadelventils 4 gegen den Zylinderhauptkörper 41 zur Zeit des Öffnens und einer reduzierten Kollisionskraft des distalen Endes des Nadelventils 4 gegen die Düse zur Zeit des Schließens. Die reduzierten Kollisionskräfte führen zu einer Reduktion in den Rückstoßkräften des Zylinderhauptkörpers 41 und der an das Nadelventil 4 angelegten Düse.

Gemäß der fünften Ausführungsform, die so konstruiert ist, wird ein Widerstand, der proportional ist zur Bewegungsgeschwindigkeit des Nadelventils 4, erzeugt, wenn das Druckübertragungsmedium durch die kleine Mündung 30 tritt. Dies reduziert die Kollisionskräft des Stoppers 4a des Nadelventils 4 gegen den Zylinderhauptkörper 41 zur Zeit des Öffnens und ebenfalls die Kollisionskraft des distalen Endes des Nadelventils 4 gegen die Düse zur Zeit des Schließens. Die reduzierten Kollisionskräfte verhindern, daß Teile beschädigt werden, was zu einer verlängerten Lebensdauer des Kraftstoff-Einspritzsystems führt.

Weiterhin führt die reduzierte Kollisionskraft ebenfalls zu einer reduzierten Rückstoßkraft. Das löst das Problem der unerwünschten nichtlinearen Beziehung zwischen einer eingestellten Ventilöffnungszeitspanne und einer tatsächlichen Ventilöffnungszeitspanne. Um präziser zu sein bezüglich des Problems der unerwünschten nichtlinearen Beziehung, wird, wenn die Ventilöffnungszeitspanne so eingestellt ist, daß der Schließbetrieb sofort nach der Kollision initiiert wird, die tatsächliche Ventilöffnungszeitspanne kürzer als dann, wenn die Ventilöffnungszeitspanne so eingestellt ist, daß der Schließbetrieb unmittelbar vor der Kollision initiiert wird, und zwar wegen des Rückstoßes auf die Kollision.

Weiterhin wird das Lecken des Kraftstoffs G, nachdem das Ventil geschlossen wird, welches verursacht wird durch den Rückstoß auf die Kollision zur Zeit des Schließens, gesteuert, was eine hochpräzise Steuerung der Einspritzmenge des Kraftstoffes G zuläßt.

Da zusätzlich zeitabhängige Änderungen in den Charakteristika des Übertragungsmediums, d. h. die Änderungen in der Viskosität minimalisiert ist, kann die Kollisionskraft reduziert werden unabhängig von den Temperaturänderungen. Somit können die oben beschriebenen Vorteile über einen breiten Temperaturbereich erzielt werden.

Mit Bezug auf Fig. 6A bis 6C wird jetzt eine detiallierte Beschreibung gegeben werden für die unerwünschte nichtlineare Beziehung zwischen einer eingestellten Ventilöffnungszeitspanne und einer tatsächlichen Ventilöffnungszeitspanne und dem Lecken von Kraftstoff G nach dem Schließen des Ventils, verursacht durch den Rückstoß, der hervorgerufen wird durch die Kollision, die stattfindet zur Zeit des Ventilschließens. Fig. 6A bis 6C zeigen den Hub des Nadelventils, die beobachtet wird, wenn das Ventil geöffnet oder geschlossen wird, wobei die Achse der Ordinate den Hub des Nadelventils 4 darstellt und die Achse der Abszisse die Zeit darstellt. Die eingestellt Ventilöffnungszeitspanne T₁ bezeichnet die Dauer, während der elektrischer Strom fließen gelassen wird durch das piezoelektrische Element 8 zum Öffnen der Einspritzöffnung 1; die tatsächliche Ventilöffnungszeitspanne T₂ bezeichnet die Dauer, während der die Einspritzöffnung 1 tatsächlich offen bleibt. Weiterhin bezeichnet S die Position des Stoppers 4a.

Mit Bezug auf Fig. 6A wird der Fall, in dem die eingestellte Ventilöffnungszeitspanne T₁ hinreichend lang ist, beschrieben werden.

Elektrischer Strom wird zugeführt an das piezoelektrische Element 8 bis zur Zeit t₂ zum Öffnen der Einspritzöffnung 1. Dies verursacht, daß das Nadelventil 4 verrückt wird in die Öffnungsrichtung und daß der Stopper 4a kollidiert mit dem Zylinderhauptkörper 41 zur Zeit t₁. Zu dieser Zeit legt der Zylinderhauptkörper 41 eine Rückstoßkraft auf den Stopper 4a, und das Nadelventil 4 wird verrückt in der Schließrichtung. Das Nadelventil 4 ist jedoch unter der Antriebskraft zur Öffnung davon; deshalb wird das Nadelventil 4 wieder in die Öffnungsrichtung verrückt. Dann schwächt sich die Kollisionskraft die durch den Stopper 4a auf den Zylindehauptkörper 41 ausgeübt wird schrittweise ab, und der Anschlag des Nadelventils 4 wird abgeschwächt, bis der Stopper 4a mit dem Zylinderhauptkörper 41 in Kontakt tritt.

Zur Zeit t₂ wird die Zuführung des elektrischen Stroms an das piezoelektrische Element 8 gestoppt. Das veranlaßt, daß das Nadelventil 4 in der Schließrichtung verrückt wird. Zur Zeit t₃ kollisiert das distale Ende des Nadelventils 4 mit dem Rüssel. Zur Zeit dieser Kollision übt der Rüssel eine Rückstoßkraft auf das Nadelventil 4 auf, um das Nadelventil 4 in der Öffnungsrichtung zu verrücken. Das Nadelventil 4 steht jedoch unter der Antriebskraft zur Öffnung davon; deshalb wird das Nadelventil 4 wieder in der Schließrichtung verrückt. Dann schwächt sich die Kollisionskraft, die durch den Stopper 4a auf die Düse ausgeübt wird schrittweise ab, und der Anschlag des Nadelventils 4 wird abgeschwächt, bis das distale Ende des Nadelventils 4 die Einspritzöffnung 1 verschließt. Somit wird Kraftstoff G durch die Einspritzöffnung 1 für eine tatsächliche Ventilöffnungszeitspanne T₂ (= t₃) eingespritzt.

Mit Bezug auf Fig. 6B wird jetzt der Fall, in dem die eingestellte Ventilöffnungszeitspanne T so eingestellt ist, daß ein Schließen sofort folgend der Kollision zwischen dem Stopper 4a und dem Zylinderhauptkörper 41 gestartet wird, beschrieben werden.

Elektrischer Strom wird zugeführt an das piezoelektrische Element 8 bis zu einer Zeit t₄ zum Öffnen der Einspritzöffnung 1. Das veranlaßt, daß das Nadelventil 4 verrückt wird in der Öffnungsrichtung und der Stopper 4a mit dem Zylinderhauptkörper 41 zur Zeit t₁ kollidiert. Zu dieser Zeit legt der Zylinderhauptkörper 41 eine Rückstoßkraft an den Stopper 4a an, und das Nadelventil 4 wird in der Schließrichtung verrückt. Zur Zeit t₄ wird die Versorgung des elektrischen Stroms an das piezoelektrische Element 8 gestoppt. Das veranlaßt, daß das Nadelventil 4 in der Schließrichtung verrückt wird; zur Zeit t₅ kollidiert das distale Ende des Nadelventils 4 mit der Düse. Zu dieser Zeit hat das Nadelventil 4 eine Anfangsgeschwindigkeit in der Schließrichtung aufgrund der Rückstoßkraft; deshalb ist die Zeit, die zum Schließen erforderlich ist, kürzer als die in Fig. 6A gezeigte. Deshalb ist t₃ - t₂ < t₅ - t₄. Somit wird Kraftstoff G durch die Einspritzöffnung 1 für die tatsächliche Ventilöffnungszeitspanne T₂ (= t₅) eingespritzt.

Es sollte bemerkt werden, daß, wenn die Einspritzöffnung 1 geschlossen ist, das Nadelventil 4 anschlägt, wie im Fall, der in Fig. 6A gezeigt ist.

Mit Bezug auf Fig. 6C wird der Fall beschrieben, in dem die eingestellt Ventilöffnungszeitspanne T₁ so eingestellt ist, daß ein Schließen unmittelbar vor der Kollision zwischen dem Stopper 4a und dem Zylinderhauptkörper 41 gestartet wird.

Elektrischer Strom wird zugeführt an das piezoelektrische Element 8 bis zur Zeit t₆ zum Öffnen der Einspritzöffnung 1. Dies verursacht, daß das Nadelventil 4 der Öffnungsrichtung verrückt wird. Zur Zeit t₆ wird die Zuführung elektrischen Stroms an das piezoelektrische Element 8 gestoppt. Dies verursacht, daß das Nadelventil 4 in der Schließrichtung verrückt wird; zur Zeit t₇ kollidiert das distale Ende des Nadelventils 4 mit dem Rüssel. Zu dieser Zeit hat das Nadelventil 4 eine Anfangsgeschwindigkeit in der Öffnungsrichtung aufgrund der Trägheit; deshalb ist die Zeit erforderlich zum Schließen länger als die in Fig. 8A gezeigte. Daher ist t₃ - t₂ < t₇ - t₆. Somit wird Kraftstoff G eingespritzt durch Einspritzöffnung 1 für die tatsächliche Ventilöffnungszeitspanne T₂ (= t₇).

Es sollte bemerkt, daß wenn die Einspritzöffnung 1 geschlossen ist, das Nadelventil 4 anschlägt wie im Fall, der in Fig. 6A gezeigt ist.

Ein Kraftstoff-Einspritzsystem steuert den Einspritzbetrag des Kraftstoffes G durch Steuern der tatsächlichen Ventilöffnungszeitspanne T₂ unter Benutzung der eingestellten Ventilöffnungszeitspanne T₁. Speziell wird zum Anheben der Einspritzmenge des Kraftstoffs G die eingestellte Ventilöffnungszeitspanne T₁ vergrößert. Wie oben beschrieben, wird jedoch die tatsächliche Ventilöffnungszeitspanne T₂, die erhalten wird, wenn die Ventilöffnungszeitspanne T₁ so eingestellt ist, daß der Schließbetrieb unmittelbar nach der Kollision zwischen dem Stopper 4a und dem Zylinderhauptkörper 41 begonnen wird, unerwünschter Weise kürzer als die tatsächliche Ventilöffnungszeitspanne T₂, die erhalten wird, wenn die eingestellt Ventilöffnungszeitspanne T₁ so eingestellt ist, daß der Schließbetrieb unmittelbar vor der Kollision zwischen dem Stopper 4a und dem Zylinderhauptkörper 41 begonnen wird. Mit anderen Worten sind die eingeteilte Ventilöffnungszeitspanne T₁ und die tatsächliche Ventilöffnungszeitspanne T₂ invertiert, was eine nichtlineare Beziehung zwischen den zweien schafft.

Weiterhin verursacht die Rückflußkraft, die erzeugt wird durch die Kollision des distalen Endes des Nadelventils 4 gegen den Rüssel, daß das Nadelventil 4 anschlägt, deshalb wird nach dem Schließbetrieb die Einspritzöffnung 1 geöffnet aufgrund des Anschlags des Nadelventils 4, was im Lecken des Kraftstoffs G resultiert.

Gemäß dieser sechsten Ausführungsform nimmt die Kollisionskraft des Stoppers 4a des Nadelventils 4, die angelegt ist an den Zylinderhauptkörper 41 zur Zeit des Öffnens, ab; deshalb reduziert sich die Rückstoßkraft des Zylinderhauptkörpers 41, die an den Stopper 4a zur Zeit der Kolision anglegt wird, dementsprechend. Somit wird, falls eine Ventilöffnungszeitspanne T₁ so eingestellt ist, daß der Schließbetrieb begonnen wird sofort nach der Kollision zwischen dem Stopper 4a und dem Zylinderhauptkörper 41, wenn die Versorgung des elektrischen Stroms an das piezoelektrische Element 8 zur Zeit des t₄ abgeschnitten ist, eine kleinere Rückstoßkraft in der Schließrichtung an das Nadelventil 4 angelegt. Daraus resultierend nähert die Zeit, die erforderlich ist zum Vervollständigen des Ventilschließbetriebs, die in Fig. 6A gezeigte (t₃ - t₂ ≈ t₅ - t₄) an. Somit ist es möglich, die Inversion der eingestellten Ventilöffnungszeitspanne T₁ und tatsächlichen Ventilöffnungszeitspanne T₂ zu vermeiden.

Weiterhin nimmt die Kollisionskraft des distalen Endes des Nadelventils 4, die angelegt ist an die Einspritzöffnung 1 zur Zeit des Ventilschließbetriebs, ab, was in einer reduzierten Rückstoßkraft resultiert, die ausgeübt wird auf das Nadelventil 4 durch die Einspritzöffnung 1. Die reduzierte Rückstoßkraft führt zu einem geringeren Anschlag des Nadelventils 4, der stattfindet, wenn die Einspritzöffnung 1 geschlossen wird, was es somit möglich macht, das Auftreten des Leckens des Kraftstoffs G nachdem der Ventilschließbetrieb vollständig ist, zu steuern.

Fig. 7 ist die Längsschnittsansicht zum Illustrieren der Zylinderanordnung eines Kraftstoff-Einspritzsystems gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung.

Bei der achten Ausführungsform ist eine Öffnung 31 vorgesehen in der Seitenwand des Zylinders 18. Der Querschnittsbereich der Öffnung 31 ist kleiner als der des Einfluß-/Ausflußlochs 22, und deshalb dient die Öffnung 31 als eine Mündung. Der Rest der Konstruktion ist derselbe, wie die Konstruktion der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben wurde.

Bei der siebten Ausführungsform fließt, wenn der Kolben 9 durch das piezoelektrische Element 8 angetrieben wird, das Druckübertragungsmedium in den Zylinder 18 von der Druckkammer 10 durch die Öffnung 31, oder es fließt in die Druckkammer 10 vom Zylinder 18 durch die Öffnung 31. Da zu dieser Zeit die Öffnung 31 einen kleinen Querschnittsbereich hat, dient die Öffnung 31 als eine Mündung, was die Flußrate des Druckübertragungsmediums, welche durch die Öffnung 31 geht, beschränkt. Dies verursacht eine Verzögerung im Anstieg oder Abfall des Flüssigkeitsdrucks in dem Zylinder 18 in Bezug auf den Anstieg oder Abfall des Flüssigkeitsdrucks in der Druckkammer 10, um somit die Bewegungsgeschwindigkeit des Nadelventils 4 zu beschränken. Deshalb schafft die achte Ausführungsform dieselben Vorteile wie die der oben beschriebenen fünften Ausführungsform.

Bei der achten Ausführungsform in den Fig. 8A bis 8B wird eine Spannungssteuereinrichtung benutzt zum Reduzieren einer zeitabhängigen Änderung in der Ansteuerspannung, die an das piezoelektrische Element 8 angelegt wird, unmittelbar vor der Vervollständigung des Hebens des Nadelventils 4.

Herkömmlicher Weise zeigt die Wellenform der Ansteuerspannung, die an das piezoelektrische Element 8 zur Zeit des Ventilöffnens angelegt wird, daß die Ansteuerspannung von 0 V auf E₀ V (bis zur Zeit t₁) angehoben wird mit einer konstanten Anstiegsrate dann die Spannung von E₀ V aufrechterhalten wird, wie gezeigt durch die gestrichtelte Linie in Fig. 8A. Die Wellenform der Ansteuerspannung zur Zeit des Ventilschließens zeigt, daß die Spannung abgesenkt wird von der Spannung von E₀ V (von der Zeit t₂) auf 0 V unter einen konstanten Abfallrats. Wenn die Ansteuerspannung, die an das piezoelektrische Element 8 angelegt wird, so gesteuert wird, expandiert das piezoelektrische Element 8 proportional zur Ansteuerspannung, wie angedeutet durch die gestrichelte Linie von Fig. 8B; es expandiert durch Verrückung A, welche der Ansteuerspannung von E₀ V zur Zeit t₁entspricht; es kontrahiert proportional zur Ansteuerspannung von der Zeit t₂, dann stellt es die ursprünglichen Dimensionen zur Zeit t₃ davon wieder her.

Bei der achten Ausführungsform ist die Spannungssteuereinrichtung versehen mit beispielsweise einer Zeitfunktion, so daß der Gradient der Ansteuerspannung erniedrigt wird unmittelbar vor der Vervollständigung des Ventilöffnungs- und -schließbetriebs, und dadurch wird die Anstiegsrate der Ansteuerspannung, die an das piezoelektrische Element 8 angelegt wird, abgesenkt unmittelbar vor der Vervollständigung des Ventilöffnungsbetriebs, und die Abfallrate wird ebenfalls erniedrigt unmittelbar vor der Vervollständigung des Ventilschließbetriebs, wie gezeigt durch die Wellenform, die durch die durchgezogene Linie von Fig. 8A angedeutet ist. Das bedeutet, daß die zeitabhängige Änderung, d. h. der Gradient der Ansteuerspannung verringert wird unmittelbar vor der Vervollständigung des Hebens des Nadelventils 4, wie es durch die Wellenform der Ansteuerspannung gezeigt ist. Somit erniedrigt sich das Verrückungsverhältnis des piezoelektrischen Elements 8 unmittelbar vor der Vervollständigung des Hebens der Nadelventils 4, wie angedeutet durch die durchgezogene Linie in Fig. 13B. Dementsprechend nimmt die Änderung im Flüssigkeitsdruck des Druckübertragungsmediums ab unmittelbar vor der Vervollständigung des Hebens des Nadelventils 4, und die Bewegungsgeschwindigkeit des Nadelventils 4 nimmt unmittelbar vor der Vervollständigung des Hebens ab. Dies resultiert in einer reduzierten Kollisionskraft, die durch den Stopper 4a des Nadelventils 4 auf dem Zylinderhauptkörper 41 ausgeübt wird zur Zeit des Ventilöffnens, und ebenfalls einer reduzierten Kollisionskraft, die ausgeübt wird durch das distale Ende des Nadelventils 4 auf den Rüssel zur Zeit des Ventilschließens.

Gemäß der achten Ausführungsform kann die Kollisionkraft, die ausgeübt wird durch den Stopper 4a des Nadelventils 4 auf den Zylinderhauptkörper 41 zur Zeit des Ventilöffnens, und die Kollisionkraft, die ausgeübt wird durch das distale Ende des Nadelventils 4 auf die Düse zur Zeit des Ventilschließens, reduziert werden durch Absenken der Ansteuerspannung, die an das piezoelektrische Element 8 angelegt wird, und zwar unmittelbar vor der Vervollständigung des Hebens des Nadelventils 4 über die Steuereinrichtung. Das macht es möglich, dieselben Vorteile wie die der fünften Ausführungsform, die oben diskutiert wurde, zu erhalten und zwar ohne Anwendung jeglicher spezieller Struktur.

Fig. 9 ist die Längsschnittsansicht zum Illustrieren der Zylinderhauptkörperanordnung eines Kraftstoff- Einspritzsystems nach der neunten Ausführungsform der Erfindung.

In der Figur ist eine Halteplatte 36 vorgesehen an dem Oberteil des piezoelektrischen Elements 8. Eine Feder 37 ist vorgesehen in einem komprimierten Zustand zwischen der Halteplatte 36 und der oberen inneren Oberfläche des Zylinderhauptkörpers 41. Vorgesehen auf der inneren Oberfläche der Seitenwand des Zylinderhauptkörpers 41 ist der Stopper 41d, der in Eingriff tritt mit der äußeren Peripherie der Halteplatte 36 zum Verhindern, daß sich die Halteplatte 36 nach unten bewegt. Die Halteplatte 36, die Feder 37 und der Stopper 41d bilden eine Druckrelaxations- Einrichtung der Rest der Konstruktion ist derselbe wie die Konstruktion der ersten Ausführungsform, die bereits beschrieben wurde.

Der Betrieb der neunten Ausführungsform wird nachstehend beschrieben. Die Halteplatte 36 wird nach unten gestoßen durch die Bedrängungskraft der Feder 37; die äußere Peripherie der Halteplatte 36 tritt in Eingriff mit dem Stopper 41d zum Verhindern, daß sich die Halteplatte 36 nach unten bewegt. Eine Abwärtslast Fk ist angelegt an die Halteplatte 36 durch die Feder 37, die Last Fk wird empfangen durch den Stopper 41d über die Halteplatte 36.

Wenn das piezoelektrische Element 8 expandiert zum Öffnen der Einspritzöffnung 1, wird die Aufwärtsantriebskraft angelegt an die Halteplatte 36. Die Abwärtslast Fk, die an die Halteplatte 36 angelegt ist, ist jedoch eingestellt größer zu sein als die Antriebskraft, die durch das piezoelektrische Element 8 erzeugt wird, dehalb wird die Aufwärtsbewegung der Halteplatte 36 verhindert. Daraus resultierend wird die durch das piezoelektrische Element 8 erzeugte Antriebskraft angelegt an den Kolben 9, und der Ventilöffnungsbetrieb durch das Nadelventil 4 wird implementiert.

Falls in diesem Fall aus demselben Grund ein übermäßiger Anstieg stattfindet im Flüssigkeitsdruck des Druckübertragungsmediums in der Druckkammer 10, dann stößt der erhöhte Flüssigkeitsdruck den Kolben 9 nach oben. Diese an den Kolben 9 angelegte Kraft wird übertragen an die Halteplatte 36 über das piezoelektrische Element 8. Wenn die an den Kolben 9 angelegte Kraft die Last Fk überwindet, kontrahiert die Feder 37, und die Halteplatte 36 bewegt sich nach oben. Das wiederum verursacht, daß die Kapazität der Druckkammer 10 ansteigt, was den Anstieg im Flüssigkeitsdruck des Druckübertragungsmediums erleichtert.

Gemäß der neunten Ausführungsform, die so konstruiert ist, kann ein übermäßiger Anstieg im Flüssigkeitsdruck des Druckübertragungsmediums in der Druckkammer 10 verhindert werden. Das piezoelektrische Element 8 unterliegt nicht einer Last, welche Fk überschreitet. Deshalb ist es möglich das piezoelektrische Element 8 vor einem Schaden zu schützen durch Einstellen einer geeigneten Last Fk, die angelegt wird durch die Feder 37 nämlich gemäß der Druckwiderstandsfähigkeit des piezoelektrischen Elements 8.

Fig. 10 ist die Längsschnittsansicht zum Illustrieren der Zylinderhauptkörperanordnung eines Kraftstoff- Einspritzsystems gemäß der zehnten Ausführungsform der Erfindung.

In der Figur ist eine Zylinderkammer 38, die als die Druckrelaxationseinrichtung dient, so vorgesehen, daß sie kommuniziert mit der Druckkammer 10 des Zylinderhauptkörpers 41 über einen Flüssigkeitskanal 39. Vorgesehen in der Zylinderkammer 38 sind eine Feder 38a, welche eingestellt ist auf eine Last Fk, sowie ein Kolben 38b. Ein Stopper 38c, der vorgesehen ist auf der inneren Wandoberfläche der Zylinderkammer 38, verhindert, daß sich der Kolben 38d in einer Richtung bewegt. Weiterhin ist eine Kolbenabdichtung 38d vorgesehen, um die äußere Peripherie des Kolbens 38b zum Verhindern, daß das Druckübertragungsmedium zur Seite der Feder 38a fließt. der Rest der Konstruktion ist derselbe wie die Konstruktion der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.

Bei der zehnten Ausführungsform stößt die Druckkraft der Feder 38a den Kolben 38b zum Stopper 38c. Weiterhin tritt die äußere Peripherie des Kolbens 38d in Eingriff mit dem Stopper 38c, so daß der Kolben 38b sich nicht zum Stopper 38c bewegen kann. Der Kolben 38b unterliegt der Last Fk in der Richtung des Stopper 38c durch die Feder 38k, wobei die Last Fk empfangen wird durch den Stopper 38c über den Kolben 38b.

Falls aus irgendeinem Grund ein übermäßiger Anstieg stattfindet im Flüssigkeitsdruck des Druckübertragungsmediums in der Druckkammer 10, dann wird der erhöhte Flüssigkeitsdruck angelegt an den Kolben 38b über den Flüssigkeitskanal 39. Wenn die an dem Kolben 38b angelegt Kraft Fk übertrifft, kontrahiert die Feder 38a, was veranlaßt, daß der Kolben 38b zur Feder 38a sich hin bewegt. Dies erhöht die Kapazität der Druckkammer 10, was den Anstieg im Flüssigkeitsdruck des Druckübertragungsmediums erleichtert. Somit können gemäß der zehnten Ausführungsform dieselben Vorteile wie die der neunten Ausführungsform erhalten werden.

Claims

1. Kraftstoff-Einspritzventil mit:

a) einen Ventilkörper (41) und einen damit über einen abgedichteten Verbindungsabschnitt verbundenen Düsenkörper (2),
b) wobei der Düsenkörper (2) eine Kraftstoffkammer (3a) mit einer von einer Düsennadel (4) verschließbaren Kraftstoff-Einspritzöffnung (1) aufweist,
c) wobei der Ventilkörper (41) ein piezoelektrisches Element (8) aufweist, welches einerseits mit einem von dem Verbindungsabschnitt abgewandten Ventilkörperboden und andererseits mit einem in dem Ventilkörper (41) abgedichteten Druckkolben (9) verbunden ist, der eine Druckkammer (10) in dem Ventilkörper (41) bildet, die mit einem Druckübertragungsmedium gefüllt ist und
d) wobei die Düsennadel (4) sich von der Kraftstoff- Einspritzöffnung durch den abgedichteten Verbindungsabschnitt in die Druckkammer (10) hinein erstreckt und einen mit einer Druckfeder (5) vorgespannten Hubkolben (6) an ihrem Ende aufweist, der in einen Führungszylinder gleitet,

dadurch gekennzeichnet, daß

1. der Führungszylinder (18) innerhalb des Ventilkörpers (41) um den abgedichteten Verbindungsabschnitt herum angeordnet ist,
2. der Hubkolben (6) der Düsennadel (4) an einer Endfläche des Führungszylinders (18), die dem piezoelektrischen Element (8) zugekehrt ist, angebracht und zu der Seitenwand des Führungszylinders (18) abgedichtet ist,
3. der Führungszylinder (18) mit dem Druckübertragungsmedium gefüllt ist, und
4. der Führungszylinder (18) über mindestens eine in seiner Seitenwand vorgesehenen Öffnung (22) mit der Druckkammer (10) kommuniziert.

2. Kraftstoff-Einspritzventil mit:

dadurch gekennzeichnet, daß

1. der Führungszylinder (18) innerhalb des Ventilkörpers (4) an dem Ventilkörperboden angeordnet ist,
2. der Führungszylinder (18) in einer Öffnung des piezoelektrischen Elementes (8) aufgenommen ist, und
3. die Druckfeder (5) an dem Ventilkörperboden angebracht ist.

3. Kraftstoff-Einspritzventil mit:

dadurch gekennzeichnet, daß

1. der Ventilkörper (41) einen ersten Ventilkörper (41a) zur Aufnahme des piezoelektrischen Elements (8) und des Druckkolben sowie einen mit dem ersten Ventilkörper (41a) verbundenen zweiten Ventilkörper (41b) aufweist,
2. der zweite Ventilkörper (41b) den Führungszylinder bildet, und
3. die Druckfeder (5) an dem dem Verbindungsabschnitt gegenüberliegendem Boden des zweiten Ventilkörpers (41b) angebracht ist.

4. Kraftstoff-Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verbindungsabschnitt ein Gummikörper (25) in Form eines scheibenartigen Flansches vorgesehen ist.

5. Kraftstoff-Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Führungszylinder (18) eine Teilungsplatte (28) mit mindestens einer Drosselbohrung (30) vorgesehen ist.

6. Kraftstoff-Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das piezoelektrische Element (8) über eine Halteplatte (36) und eine Feder (37) mit dem Ventilkörperboden verbunden ist.

7. Kraftstoff-Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (10) mit einer Druckausgleichskammer (38) verbunden ist.

8. Kraftstoff-Einspritzventil nach Anspruch 1, 2, 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Druckübertragungsmedium eine Flüssigkeit ist, die einen höheren Viskositätskoeffizienten und eine kleinere Temperaturabhängigkeit als der Kraftstoff aufweist.