DE10004702A1

DE10004702A1 - Fuel injection valve for internal combustion engines

Info

Publication number: DE10004702A1
Application number: DE2000104702
Authority: DE
Inventors: Detlev Potz; Christoph Buehler; Ralf Maier; Karl Hofmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-02-03
Filing date: 2000-02-03
Publication date: 2001-08-09
Also published as: WO2001057394A1

Abstract

The invention relates to a fuel injection valve with a valve body (1), in which a piston-shaped, longitudinally displaceable valve member (5) is guided over a section of the length thereof (105) in a drilling (2) and which reaches towards the combustion chamber with a valve member shaft (205) of smaller diameter, forming a pressure shoulder (9). The combustion chamber end of the valve member (5) controls at least one injection opening (15) in a conventional manner. The pressure shoulder (9) and the valve member shaft (205) are arranged in a pressure chamber (11), formed in the valve body, which may be filled with fuel under high pressure. On the guided section (105) of the valve member (5) a circular groove (35) is formed, in which at least one sealing ring (20) is arranged, which is interrupted in at least one position on its circumference by a slot (25). A transverse (22) and a longitudinal pressure gap (24) are arranged between the sealing ring (20) and the ring groove (35), which are connected to the pressure chamber. The sealing ring (20) is forced radially outwards against the side surfaces (39), opposite the combustion chamber, by means of the fuel pressure in the pressure gaps (22, 24), whereby a good sealing of the pressure chamber results.

Description

State of the art

Die Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Patentanspruchs 1 aus. Ein derartiges Kraftstoffeinspritzventil ist aus der Offenlegungsschrift DE 195 08 636 A1 bekannt. Bei einem der artigen Kraftstoffeinspritzventil ist in einem Ventilkörper eine Bohrung ausgebildet, in der ein kolbenförmiges, längs verschiebbares Ventilglied angeordnet ist. Das Ventilglied ist in einem brennraumabgewandten Abschnitt seiner Länge in der Bohrung geführt und verjüngt sich zum Brennraum hin un ter Bildung einer Druckschulter und geht in einen Ventil schaft über. Am brennraumseitigen Ende des Ventilgliedes ist eine im wesentlichen konische Ventildichtfläche angeordnet, die mit einem am brennraumseitigen Ende der Bohrung ausge bildeten Ventilsitz zur Steuerung wenigstens einer Ein spritzöffnung zusammenwirkt.The invention relates to a fuel injection valve for Internal combustion engines according to the preamble of claim 1 out. Such a fuel injector is from the Publication DE 195 08 636 A1 known. At one of the like fuel injector is in a valve body formed a bore in which a piston-shaped, longitudinally Slidable valve member is arranged. The valve member is in a section of its length facing away from the combustion chamber the bore is guided and tapers towards the combustion chamber ter forming a pressure shoulder and goes into a valve shaft over. At the end of the valve element on the combustion chamber side an essentially conical valve sealing surface is arranged, the one with at the combustion chamber end of the hole formed valve seat to control at least one spray opening cooperates.

Die Druckschulter ist in einem im Ventilkörper ausgebildeten Druckraum angeordnet, der dem Ventilsitz zu in einen das Ventilglied umgebenden Ringkanal übergeht. Der Druckraum ist über einen im Ventilkörper ausgebildeten Zulaufkanal mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllbar. The pressure shoulder is formed in a valve body Pressure chamber arranged to the valve seat in a Ring member surrounding valve member merges. The pressure room is via an inlet channel formed in the valve body Fuel can be filled under high pressure.

Um einen hohen Kraftstoffdruck im Druckraum aufzubauen, der für die Einspritzung notwendig ist, muß der Ringspalt zwi schen dem geführten Abschnitt des Ventilgliedes und der Boh rung einen kleinen Querschnitt aufweisen, so daß nur ein ge drosselter Leckölstrom durch diesen Ringspalt in den Nieder druckbereich des Kraftstoffeinspritzventils hindurchtreten kann. Um dies zu erreichen, muß sowohl die Bohrung als auch der geführte Abschnitt des Ventilgliedes äußerst präzise und mit geringen Toleranzen gefertigt sein. Dies ist sehr auf wendig und damit kostenintensiv.In order to build up a high fuel pressure in the pressure chamber, the is necessary for the injection, the annular gap between the guided section of the valve member and the Boh tion have a small cross-section, so that only a ge throttled leakage oil flow through this annular gap in the low pass through the pressure range of the fuel injector can. To achieve this, both the bore and the guided section of the valve member extremely precise and be manufactured with small tolerances. This is very much on agile and therefore costly.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil mit den kenn zeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Abdichtung des Ringspalts zwischen dem Ventilglied und der Bohrung durch Dichtringe erfolgt, die durch den Kraftstoffdruck des Druckraums radial nach außen gegen die Wand der Bohrung gedrückt werden. Der Dichtring ist in einer am Ventilglied ausgebildeten Ringnut angeord net, wobei der Innendurchmesser des Dichtrings so bemessen ist, daß zwischen der Mantelfläche der Ringnut und der In nenmantelfläche des Dichtrings ein Druckspalt ausgebildet ist, der mit dem Hochdruck des Druckraums verbunden ist. Der Dichtring ist an wenigstens einer Stelle seines Umfangs von einem Spalt unterbrochen, so daß er im Durchmesser variabel ist. Durch den Kraftstoffhochdruck im Druckspalt wird der Dichtring radial nach außen gepreßt und so mit seiner Außen seite gegen die Wand der Bohrung gedrückt. Dadurch dichtet der Dichtring den zwischen dem Ventilglied und der Bohrung ausgebildeten Ringspalt gegen den Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzventils ab. Da sich der Durchmesser des Dichtrings durch den Kraftstoffdruck an den Durchmesser der Bohrung angleicht, kann der Ringspalt zwischen dem geführten Abschnitt des Ventilgliedes und der Bohrung entsprechend größer ausfallen. Die Bohrung und der führende Abschnitt des Ventilgliedes können somit mit deutlich geringerer Präzision gefertigt werden, was entsprechend kostengünstiger ist.The fuel injector according to the invention with the kenn drawing features of claim 1 has in contrast the advantage that the sealing of the annular gap between the Valve member and the bore through sealing rings, which by the fuel pressure of the pressure chamber radially outwards be pressed against the wall of the hole. The sealing ring is arranged in an annular groove formed on the valve member net, the inner diameter of the sealing ring being dimensioned in this way is that between the outer surface of the annular groove and the In NEN outer surface of the sealing ring formed a pressure gap which is connected to the high pressure of the pressure chamber. The Sealing ring is at at least one point on its circumference a gap interrupted so that it is variable in diameter is. Due to the high fuel pressure in the pressure gap the Sealing ring pressed radially outwards and so with its outside side pressed against the wall of the hole. This seals the sealing ring between the valve member and the bore trained annular gap against the low pressure area of the Fuel injector. Since the diameter of the Sealing rings through the fuel pressure to the diameter of the Aligned hole, the annular gap between the guided Section of the valve member and the bore accordingly turn out larger. The bore and the leading section of the Valve member can thus with significantly less precision are manufactured, which is correspondingly cheaper.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung weist das Ventilglied nur einen geführten Ab schnitt auf. Ein oder mehrere Dichtringe sind innerhalb die ses Abschnitts angeordnet und sorgen für eine sichere Ab dichtung des Hochdruckbereichs gegen den Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzventils. Der Gegenstand der Erfindung läßt sich so bei einer Vielzahl von bereits existierenden Kraftstoffeinspritzventilen anwenden, ohne daß größere kon struktive Änderungen nötig wären.In a first advantageous embodiment of the object the invention has the valve member only a guided Ab cut open. One or more sealing rings are inside the This section arranged and ensure a safe Ab Sealing the high pressure area against the low pressure area of the fuel injector. The subject of the invention can be used with a large number of existing ones Apply fuel injectors without large con structural changes would be necessary.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstan des der Erfindung weist das Ventilglied einen Abschnitt auf, der ausschließlich der Führung des Ventilgliedes in der Boh rung dient, und einen weiteren, abgedichteten Abschnitt, in dem die erfindungsgemäßen Dichtringe angeordnet sind und der so der Abdichtung des Hochdruckbereichs gegen den Nieder druckbereich des Kraftstoffeinspritzventils dient. Da diese beiden Abschnitte des Ventilgliedes unterschiedliche Aufga ben haben und nicht sowohl das Ventilglied führen als auch den Hochdruckbereich abdichten müssen, können beide Ab schnitte optimal an ihre Aufgabe angepaßt werden. Darüber hinaus ist es bei dieser Ausgestaltung möglich, den führen den Abschnitt und den abgedichteten Abschnitt des Ventil gliedes in unterschiedlichen Teilen des Ventilkörpers auszu bilden. Dies erleichtert die Fertigung und macht sie ent sprechend kostengünstiger.In a further advantageous embodiment of the object of the invention, the valve member has a section which exclusively the guidance of the valve member in the Boh tion, and another sealed section, in which the sealing rings according to the invention are arranged and the so the sealing of the high pressure area against the low pressure range of the fuel injector is used. This one two sections of the valve member different tasks ben and do not lead both the valve member and must seal the high pressure area, both Ab cuts are optimally adapted to their task. About that in addition, it is possible with this configuration to lead the section and the sealed section of the valve link in different parts of the valve body form. This simplifies production and makes them ent speaking cheaper.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der den Dichtring unterbrechende Spalt einen radialen, von der In nenmantelfläche des Dichtrings ausgehenden Abschnitt auf, einen sich daran anschließenden tangentialen Abschnitt und einen sich daran wiederum anschließenden radialen Abschnitt, der bis zur Außenmantelfläche des Dichtrings reicht. Dadurch ist eine Abdichtung des zwischen dem Ventilglied und der In nenmantelfläche des Dichtrings ausgebildeten Druckspalts ge gen die Bohrung 2 gegeben, so daß kein Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich zwischen Dichtring und Bohrung geraten kann.In a further advantageous embodiment, the gap interrupting the sealing ring has a radial section extending from the inner surface of the sealing ring, an adjoining tangential section and an adjoining radial section which extends to the outer casing surface of the sealing ring. This provides a seal between the valve member and in the inner surface of the sealing ring pressure gap ge conditions given the bore 2 , so that no fuel can get out of the high pressure area between the sealing ring and bore.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Dicht ring an mehr als einer Stelle durch einen Spalt unterbro chen, so daß er aus zwei oder mehr Teilen besteht. Dadurch kann der Dichtring leichter in die Nut des Ventilgliedes montiert werden und kann aus einem relativ steifen und in flexiblen Material, vorzugsweise Stahl, gefertigt sein.In a further advantageous embodiment, the seal is ring in more than one place through a gap chen so that it consists of two or more parts. Thereby the sealing ring can be inserted more easily into the groove of the valve member can be assembled and made from a relatively rigid and in flexible material, preferably steel.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist mehr als ein Dichtring in der Ringnut angeordnet. Sind die Dichtringe gegeneinander gedreht angeordnet, ergibt sich eine gleichmä ßige Dichtung der Dichtringe über den Umfang der Bohrung und damit ein geringer Verschleiß bei der Bewegung des Ventil gliedes in der Bohrung.In a further advantageous embodiment, more than a sealing ring is arranged in the annular groove. Are the sealing rings arranged rotated against each other, there is an even ßige seal of the sealing rings over the circumference of the bore and thus less wear and tear when the valve moves link in the hole.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegen standes der Erfindung sind der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous configurations of the counter State of the invention are the drawing, the description and removable from the claims.

drawing

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfin dungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils dargestellt. Es zeigt dieIn the drawing, an embodiment of an invented shown fuel injector. It show the

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Kraftstoffeinspritzven til mit erfindungsgemäßen Dichtringen, Fig. 1 shows a longitudinal section through a Kraftstoffeinspritzven til, with sealing rings according to the invention

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungs beispiel eines Kraftstoffeinspritzventils mit erfindungsge mäßen Dichtringen, Fig. 2 is a longitudinal section through a further example of execution of a fuel injection valve with erfindungsge MAESSEN sealing rings,

Fig. 3 einen Querschnitt durch das in Fig. 1 dargestellte Kraftstoffeinspritzventil auf der Höhe der Dichtringe und Fig. 3 shows a cross section through the fuel injection valve shown in Fig. 1 at the level of the sealing rings and

Fig. 4 einen Längsschnitt durch das in Fig. 1 dargestell ten Kraftstoffeinspritzventils im Bereich der Dichtringe. Fig. 4 is a longitudinal section through the shown in Fig. 1 th fuel injector in the area of the sealing rings.

Description of the embodiment

In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil gezeigt. In einem Ventilkörper 1 ist eine Bohrung 2 ausgebildet, in der ein kolbenförmiges, entgegen einer Schließkraft axial verschiebbares Ventilglied 5 angeordnet ist. Das Ventilglied 5 ist mit einem brennraum abgewandten Abschnitt 105 in der Bohrung 2 geführt und ver jüngt sich zum Brennraum hin unter Bildung einer Druckschul ter 9 zu einem Ventilgliedschaft 205. Im geführten Abschnitt 105 des Ventilgliedes 5 sind zwei Dichtringe 20 angeordnet, die den zwischen dem geführten Abschnitt 105 des Ventilglie des 5 und der Bohrung 2 ausgebildeten Ringspalt 10 gegen den Leckölbereich des Kraftstoffeinspritzventils abdichten. Am brennraumseitigen Ende des Ventilgliedes 5 ist eine im we sentlichen konische Ventildichtfläche 7 ausgebildet, die mit einem am brennraumseitigen Ende der Bohrung 2 ausgebildeten Ventilsitz 13 zur Steuerung wenigstens einer Einspritzöff nung 15 zusammenwirkt. Durch die auf das Ventilglied 5 wir kende Schließkraft wird die Ventildichtfläche 7 gegen den Ventilsitz 13 gepreßt und die Einspritzöffnung 15 verschlos sen. Die Druckschulter 9 ist in einem im Ventilkörper 1 aus gebildeten Druckraum 11 angeordnet, der dem Ventilsitz 13 zu in einen das Ventilglied 5 umgebenden Ringkanal übergeht und bis zum Ventilsitz 13 reicht. Über einen im Ventilkörper 1 ausgebildeten Zulaufkanal 3 kann der Druckraum 11 mit Kraft stoff unter hohem Druck befüllt werden.In Fig. 1 is a longitudinal section through an inventive fuel injection valve. A bore 2 is formed in a valve body 1 , in which a piston-shaped valve member 5, which is axially displaceable against a closing force, is arranged. The valve member 5 is guided with a section 105 facing away from the combustion chamber in the bore 2 and tapers toward the combustion chamber, forming a pressure school ter 9 to form a valve member shaft 205 . In the guided section 105 of the valve member 5 , two sealing rings 20 are arranged, which seal the annular gap 10 formed between the guided section 105 of the valve member 5 and the bore 2 against the leakage oil region of the fuel injection valve. At the end of the valve member 5 on the combustion chamber side, an essentially conical valve sealing surface 7 is formed, which cooperates with a valve seat 13 formed at the end of the bore 2 on the combustion chamber side for controlling at least one injection opening 15 . Due to the closing force on the valve member 5 , the valve sealing surface 7 is pressed against the valve seat 13 and the injection opening 15 is closed. The pressure shoulder 9 is arranged in a pressure chamber 11 formed in the valve body 1 , which merges the valve seat 13 into an annular channel surrounding the valve member 5 and extends to the valve seat 13 . Via an inlet channel 3 formed in the valve body 1 , the pressure chamber 11 can be filled with fuel under high pressure.

Die Funktionsweise des Kraftstoffeinspritzventils ist wie folgt: Über den Zulaufkanal 3 wird Kraftstoff unter hohem Druck in den Druckraum 11 eingeführt. Durch die hydraulische Kraft auf die Druckschulter 9 und die Ventildichtfläche 7 ergibt sich eine axiale Kraft auf das Ventilglied 5 entgegen der Schließkraft. Übersteigt diese axiale Kraft die Schließ kraft, so wird das Ventilglied 5 in axialer Richtung bewegt und hebt mit der Ventildichtfläche 7 vom Ventilsitz 13 ab. Dadurch wird der Druckraum 11 mit der Einspritzöffnung 15 verbunden und Kraftstoff wird in den Brennraum eingespritzt. Bedingt durch den hohen Kraftstoffdruck wird auch Kraftstoff durch den zwischen dem geführten Abschnitt 105 des Ventil gliedes 5 und der Bohrung 2 ausgebildeten Ringspalt 10 ge preßt und über ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Leckölsystem abgeführt. Durch die Dichtringe 20 ist sicher gestellt, daß der Leckölstrom einen bestimmten Wert nicht überschreitet und so den Druckaufbau im Druckraum 11 und so mit die Funktion des Kraftstoffeinspritzventils nicht beein trächtigt.The fuel injector works as follows: Fuel is introduced into the pressure chamber 11 under high pressure via the inlet channel 3 . The hydraulic force on the pressure shoulder 9 and the valve sealing surface 7 results in an axial force on the valve member 5 against the closing force. If this axial force exceeds the closing force, the valve member 5 is moved in the axial direction and lifts off with the valve sealing surface 7 from the valve seat 13 . As a result, the pressure chamber 11 is connected to the injection opening 15 and fuel is injected into the combustion chamber. Due to the high fuel pressure, fuel is pressed ge through the formed between the guided section 105 of the valve member 5 and the bore 2 annular gap 10 and discharged via a leakage oil system, not shown in the drawing. By the sealing rings 20 it is ensured that the leakage oil flow does not exceed a certain value and so the pressure build-up in the pressure chamber 11 and so with the function of the fuel injector is not adversely affected.

In Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch ein weiteres erfin dungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil gezeigt. Ein Ventil körper 1 ist durch eine Spannmutter 4 unter Zwischenlage ei nes Zwischenkörpers 17 gegen ein Ventilhaltekörper 8 axial verspannt. Im Zwischenkörper 17 und im Ventilkörper 1 ist eine Bohrung 2 ausgebildet, in der ein kolbenförmiges Ven tilglied 5 axial verschiebbar angeordnet ist. Das Ventil glied 5 ist in einem zentralen Abschnitt 305 in der Bohrung 2 geführt und geht von dort in Richtung auf den Brennraum zu unter Bildung einer Druckschulter 9 in einen im Durchmesser kleineren Ventilgliedschaft 205 über. Am brennraumseitigen Ende des Ventilgliedes 5 ist eine im wesentlichen konische Ventildichtfläche 7 ausgebildet, die zur Steuerung wenig stens einer Einspritzöffnung 15 mit einem im Ventilkörper 1 ausgebildeten Ventilsitz 13 zusammenwirkt. Die Druckschulter 9 und der Ventilgliedschaft 205 sind von einem Ringkanal 12 umgeben, der bis zum Ventilsitz 13 reicht. Am geführten, zentralen Abschnitt 305 des Ventilgliedes 5 ist wenigstens eine Abflachung 42 ausgebildet, die den Ringkanal 12 mit ei nem im Zwischenkörper 17 ausgebildeten Druckraum 11 verbin det. Der Druckraum 11 ist über einen im Zwischenkörper 17 und dem Ventilhaltekörper 8 ausgebildeten Zulaufkanal 3 mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllbar.In Fig. 2 is a longitudinal section through a further OF INVENTION dung according fuel injection valve. A valve body 1 is clamped axially by a clamping nut 4 with the interposition of an intermediate body 17 against a valve holding body 8 . In the intermediate body 17 and in the valve body 1 , a bore 2 is formed, in which a piston-shaped Ven valve member 5 is axially displaceable. The valve member 5 is guided in a central section 305 in the bore 2 and goes from there towards the combustion chamber to form a pressure shoulder 9 in a valve member 205 with a smaller diameter. At the end of the valve member 5 on the combustion chamber side, an essentially conical valve sealing surface 7 is formed which, for control purposes, interacts at least with an injection opening 15 with a valve seat 13 formed in the valve body 1 . The pressure shoulder 9 and the valve member shaft 205 are surrounded by an annular channel 12 which extends to the valve seat 13 . At the guided, central section 305 of the valve member 5 , at least one flattened portion 42 is formed, which connects the annular channel 12 to a pressure chamber 11 formed in the intermediate body 17 . The pressure chamber 11 can be filled with fuel under high pressure via an inlet channel 3 formed in the intermediate body 17 and the valve holding body 8 .

Am brennraumabgewandten Ende des Ventilgliedes 5 ist dieses mit einem Federteller 48 verbunden, der in einem im Ventil haltekörper 8 ausgebildeten Federraum 46 angeordnet ist. Ei ne im Federraum 46 angeordnete Schließfeder 44 stützt sich brennraumzugewandt am Federteller 48 ab und erzeugt durch ihre Vorspannung eine Schließkraft auf das Ventilglied 5, mit der dieses mit der Ventildichtfläche 7 gegen den Ventil sitz 13 gepreßt wird. Alternativ zur Schließfeder 44 kann es auch vorgesehen sein, daß die Schließkraft auf das Ventil glied 5 durch eine andere zweckdienliche Vorrichtung erzeugt wird.At the end of the valve member 5 facing away from the combustion chamber, this is connected to a spring plate 48 which is arranged in a spring chamber 46 formed in the valve body 8 . Egg ne arranged in the spring chamber 46 closing spring 44 is based on the combustion chamber on the spring plate 48 and generates by its bias a closing force on the valve member 5 , with which this is pressed with the valve sealing surface 7 against the valve seat 13 . As an alternative to the closing spring 44 , it can also be provided that the closing force on the valve member 5 is generated by another useful device.

Der im Zwischenkörper 17 angeordnete Abschnitt des Ventil gliedes 5 ist als abgedichteter Abschnitt 105 ausgeführt, wobei zwischen dem abgedichteten Abschnitt 105 und der Boh rung 2 ein Ringspalt 10 ausgebildet ist, dessen Quer schnittsfläche so groß ist, daß sich der Kraftstoffdruck des Druckraums 11 bis in den Ringspalt 10 fortsetzt. Im abge dichteten Abschnitt 105 des Ventilgliedes 5 sind zwei Dicht ringe 20 angeordnet, die durch den Kraftstoffdruck im Ring raum 10, wie weiter unten beschrieben, nach außen gepreßt werden und dadurch den brennraumseitig zu den Dichtringen angeordneten Abschnitt des Ringspalts 10 gegen den brenn raumabgewandt zu den Dichtringen 20 angeordneten Ringspalt 10 abdichten. Dadurch gelangt auch bei hohem Kraftstoffdruck im Druckraum 11 nur wenig Kraftstoff gedrosselt durch den Ringspalt 10 in den Federraum 46 und von dort in ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Leckölsystem. Durch die gute Dichtung der Dichtringe 20 wird der Kraftstoffstrom an den Dichtringen 20 vorbei so stark gedrosselt, daß am Federraum 46 nur ein geringer Kraftstoffdruck von vorzugsweise weniger als 1 MPa herrscht.The arranged in the intermediate body 17 portion of the valve member 5 is designed as a sealed portion 105 , wherein between the sealed portion 105 and the Boh tion 2 an annular gap 10 is formed, the cross-sectional area is so large that the fuel pressure of the pressure chamber 11 in continues the annular gap 10 . In the sealed portion 105 of the valve member 5 , two sealing rings 20 are arranged, which are pressed by the fuel pressure in the annular space 10 , as described further below, and thereby the combustion chamber side to the sealing rings arranged portion of the annular gap 10 against the combustion chamber facing away seal the sealing rings 20 arranged annular gap 10 . As a result, even with high fuel pressure in the pressure chamber 11, only a little fuel throttled passes through the annular gap 10 into the spring chamber 46 and from there into a leakage oil system, not shown in the drawing. Due to the good seal of the sealing rings 20 of the fuel flow is passing so strongly throttled at the sealing rings 20, that only a small fuel pressure is preferably less than 1 MPa at the spring space 46th

Die Funktionsweise des Kraftstoffeinspritzventils ist wie folgt: Zu Beginn der Einspritzung wird das Ventilglied 5 von der Schließfeder 44 beaufschlagt, so daß die Ventildichtflä che 7 gegen den Ventilsitz 13 gepreßt wird. Dadurch ist die Einspritzöffnung 15 gegen den Ringkanal 12 verschlossen und es wird kein Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt. Durch Kraftstoffzufuhr durch den Zulaufkanal 3 erhöht sich der Kraftstoffdruck im Druckraum 11 und über die Abflachungen 42 auch der Kraftstoffdruck im Ringkanal 12. Die dadurch ent stehende hydraulische Kraft auf die Druckschulter 9 und die Ventildichtfläche 7 steigt an, bis die daraus resultierende Kraft in axialer Richtung betragsmäßig gleich groß wie die Kraft der Schließfeder 44 ist, und das Ventilglied 5 bewegt sich in axialer Richtung vom Brennraum weg. Der Kraftstoff kann nun aus dem Zulaufkanal 3 durch den Druckraum 11, die Abflachungen 42 und den Ringkanal 12 zu den Einspritzöffnun gen 15 strömen, von wo er in den Brennraum eingespritzt wird. Wird die Kraftstoffzufuhr durch den Zulaufkanal 3 un terbrochen, sinkt der Druck im Druckraum 11 und dem Ringka nal 12 ab, bis die in axialer Richtung wirkende Komponente der hydraulischen Kraft kleiner wird als die Schließkraft der Feder 44. Das Ventilglied 5 wird auf den Ventilsitz 13 zubewegt, bis es mit der Ventildichtfläche 7 dort zur Anlage kommt und die Einspritzöffnung 15 verschließt. The operation of the fuel injector is as follows: At the beginning of the injection, the valve member 5 is acted upon by the closing spring 44 , so that the valve sealing surface 7 is pressed against the valve seat 13 . As a result, the injection opening 15 is closed against the annular channel 12 and no fuel is injected into the combustion chamber. By supplying fuel through the inlet channel 3 , the fuel pressure in the pressure chamber 11 increases and, via the flats 42 , the fuel pressure in the annular channel 12 also increases . The resulting hydraulic force on the pressure shoulder 9 and the valve sealing surface 7 increases until the resulting force in the axial direction is the same as the force of the closing spring 44 , and the valve member 5 moves in the axial direction away from the combustion chamber. The fuel can now flow from the inlet channel 3 through the pressure chamber 11 , the flats 42 and the ring channel 12 to the injection openings 15 , from where it is injected into the combustion chamber. If the fuel supply is interrupted by the inlet channel 3 , the pressure in the pressure chamber 11 and the ring channel 12 drops until the component of the hydraulic force acting in the axial direction becomes smaller than the closing force of the spring 44 . The valve member 5 is moved towards the valve seat 13 until it comes into contact with the valve sealing surface 7 and closes the injection opening 15 .

In Fig. 3 ist ein Querschnitt durch das in Fig. 1 gezeigte Ventilglied 5 im Bereich der Dichtringe 20 gezeigt und Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch das in Fig. 1 gezeigte Ventilglied 5 im Bereich der Dichtringe 20. Am Ventilglied 5 ist eine Ringnut 35 ausgebildet, die einen zumindest annä hernd rechteckförmigen Querschnitt aufweist. In der Ringnut 35 sind zwei Dichtringe 20 angeordnet, die ebenfalls einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen. Der Innendurchmesser der Dichtringe 20 ist dabei so bemessen, daß er größer ist als der Durchmesser der Mantelfläche der Ringnut 35, so daß zwischen den Dichtringen 20 und der Ringnut 35 ein sich in Längsrichtung des Ventilgliedes 5 erstreckender, längsge richteter Druckspalt 22 gebildet wird. Die axiale Ausdehnung der Dichtringe 20 ist kleiner als die Breite der Ringnut 35, so daß zwischen der hochdruckseitigen Seitenfläche 37 der Ringnut 35 und der hochdruckzugewandten Stirnfläche 30 des Dichtrings 20 ein sich senkrecht zur Längsachse 50 des Ven tilgliedes 5 erstreckender, quergerichteter Druckspalt 24 gebildet wird. Dieser ist mit dem längsgerichteten Drucks palt 22 verbunden und über den zwischen dem Ventilglied 5 und der Bohrung 2 ausgebildeten Ringspalt 10 mit dem Druck raum 11. Da der Ringspalt 10 so groß ist, daß sich der Kraftstoffdruck im Druckraum 11 bis in den Ringspalt 10 fortsetzt, herrscht auch in den Druckspalten 22 und 24 annä hernd der gleiche Kraftstoffdruck wie im Druckraum 11. FIG. 3 shows a cross section through the valve member 5 shown in FIG. 1 in the area of the sealing rings 20 and FIG. 4 shows a longitudinal section through the valve member 5 shown in FIG. 1 in the area of the sealing rings 20 . An annular groove 35 is formed on the valve member 5 , which has an at least approximately rectangular cross section. In the annular groove 35 , two sealing rings 20 are arranged, which also have a rectangular cross section. The inside diameter of the sealing rings 20 is dimensioned such that it is larger than the diameter of the circumferential surface of the annular groove 35 , so that between the sealing rings 20 and the annular groove 35 a longitudinal pressure valve 22 extending in the longitudinal direction of the valve member 5 is formed. The axial extent of the sealing rings 20 is smaller than the width of the annular groove 35 , so that between the high-pressure side surface 37 of the annular groove 35 and the high-pressure facing end face 30 of the sealing ring 20 a perpendicular to the longitudinal axis 50 of the valve member 5 extending, transverse pressure gap 24 is formed . This is connected to the longitudinal pressure gap 22 and via the annular gap 10 formed between the valve member 5 and the bore 2 with the pressure chamber 11 . Since the annular gap 10 is so large that the fuel pressure in the pressure chamber 11 continues into the annular gap 10 , the same fuel pressure prevails in the pressure gaps 22 and 24 as in the pressure chamber 11 .

Der Dichtring 20 ist an zwei gegenüberliegenden Stellen sei nes Umfangs durch einen Spalt 25 unterbrochen. Der Spalt 25 setzt sich dabei aus einem inneren Radialspalt 26, der von der inneren Mantelfläche des Dichtrings 20 ausgeht, einem Tangentialspalt 27, der sich an den Radialspalt 26 an schließt, und einem äußeren Radialspalt 28, der sich an den Tangentialspalt 27 anschließt und bis zur Außenmantelfläche des Dichtrings 20 reicht, zusammen, wodurch der Dichtring 20 im Durchmesser flexibel gestaltet ist. Liegt im längsgerich teten Druckspalt 22 ein hoher Kraftstoffdruck an, ergibt sich eine radial nach außen gerichtete, hydraulische Kraft auf die Innenmantelfläche des Dichtrings 20. Dadurch wird die Außenmantelfläche des Dichtrings 20 gegen die Wand der Bohrung 2 gepreßt und der Ringspalt 10 soweit verkleinert, daß Kraftstoff nur noch gedrosselt aus dem Druckraum 11 am Dichtring 20 vorbei in den Leckölraum fließen kann. Die ra diale Ausdehnung des Dichtrings 20 wird noch dadurch unter stützt, daß der innere Radialspalt 26 ebenfalls mit dem längsgerichteten Druckspalt 22 verbunden ist, wodurch sich neben der radialen Kraftkomponente durch den Kraftstoffdruck im längsgerichteten Druckspalt 22 auch eine tangentiale Kraft auf die beiden Ringhälften des Dichtrings 20 ergibt. Durch den Tangentialspalt 27 ist dabei sichergestellt, daß kein Kraftstoff aus dem längsgerichteten Druckspalt 22 durch den Spalt 25 in den Ringspalt 10 gelangen kann. Durch den quergerichteten Druckspalt 24 werden die beiden Dichtringe 20 mit ihrer hochdruckabgewandten Stirnfläche 32 gegen die hochdruckabgewandte Seitenfläche 39 der Ringnut 35 gepreßt. Hierdurch ist gewährleistet, daß kein Kraftstoff aus dem längsgerichteten Druckspalt 22 an der hochdruckabgewandten Stirnfläche 32 vorbei in den Ringspalt 10 fließen kann. Die axial versetzt angeordneten Dichtringe 20 sind zweckmä ßigerweise um 90° gegeneinander verdreht angeordnet, was ei ne gleichmäßigere und damit verschleißärmere Abdichtung des Ringspalts 10 ermöglicht.The sealing ring 20 is interrupted at two opposite points by a nip circumference 25 . The gap 25 is composed of an inner radial gap 26 , which starts from the inner circumferential surface of the sealing ring 20 , a tangential gap 27 , which adjoins the radial gap 26 , and an outer radial gap 28 , which adjoins the tangential gap 27 and until to the outer circumferential surface of the sealing ring 20 , together, whereby the sealing ring 20 is flexible in diameter. If there is a high fuel pressure in the longitudinal gap 22 , there is a radially outward hydraulic force on the inner surface of the sealing ring 20 . As a result, the outer surface of the sealing ring 20 is pressed against the wall of the bore 2 and the annular gap 10 is reduced to such an extent that fuel can only flow throttled from the pressure chamber 11 past the sealing ring 20 into the leakage oil chamber. The ra diale expansion of the sealing ring 20 is supported by that the inner radial gap 26 is also connected to the longitudinal pressure gap 22 , which in addition to the radial force component by the fuel pressure in the longitudinal pressure gap 22 and a tangential force on the two ring halves of the sealing ring 20 results. The tangential gap 27 ensures that no fuel can pass from the longitudinal pressure gap 22 through the gap 25 into the annular gap 10 . By the transverse pressure nip 24, the two sealing rings 20 are pressed with their high-pressure facing away from end face 32 against the high pressure side facing away from surface 39 of the annular groove 35th This ensures that no fuel can flow from the longitudinal pressure gap 22 past the end face 32 facing away from the high pressure into the annular gap 10 . The axially staggered sealing rings 20 are expediently rotated 90 ° relative to each other, which enables egg ne more uniform and thus less wear-resistant sealing of the annular gap 10 .

Alternativ zu den in Fig. 3 und 4 gezeigten Dichtringen 20 kann es auch vorgesehen sein, daß die Dichtringe 20 an mehr als zwei Stellen oder an nur einer Stelle ihres Umfangs durch einen Spalt 25 unterbrochen sind. Es ist auch möglich, mehr als zwei Dichtringe 20 in der Ringnut 35 anzuordnen. Die Form des Spalts 25 kann ebenfalls variiert werden. Al ternativ zu dem in Fig. 3 gezeigten Verlauf des Spalts 25 kann es auch vorgesehen sein, den Spalt 25 als einfachen Ra dialspalt auszubilden, der von der Innenmantelfläche bis zur Außenmantelfläche des Dichtrings 20 reicht. Durch Anordnung von zwei oder mehr Dichtringen 20, die gegeneinander gedreht angeordnet sind, ist auch dann eine Abdichtung des längsge richteten Druckspalts 22 gegen den Ringspalt 10 möglich. Darüber hinaus kann es auch vorgesehen sein, mehr als eine Ringnut 35 im geführten Abschnitt 105 des Ventilgliedes 5 anzuordnen. Jeder der Dichtringe oder Dichtringpakete in den einzelnen Ringnuten 35 übernimmt in diesem Fall einen Teil der Dichtungsfunktion.As an alternative to the sealing rings 20 shown in FIGS. 3 and 4, it can also be provided that the sealing rings 20 are interrupted by a gap 25 at more than two locations or at only one location on their circumference. It is also possible to arrange more than two sealing rings 20 in the annular groove 35 . The shape of the gap 25 can also be varied. Al alternative to the course of the gap 25 shown in FIG. 3, it can also be provided to form the gap 25 as a simple Ra dial gap, which extends from the inner surface to the outer surface of the sealing ring 20 . By arranging two or more sealing rings 20 , which are arranged rotated relative to one another, sealing of the longitudinally directed pressure gap 22 against the annular gap 10 is also possible. In addition, it can also be provided to arrange more than one annular groove 35 in the guided section 105 of the valve member 5 . In this case, each of the sealing rings or sealing ring packages in the individual ring grooves 35 takes over part of the sealing function.

Claims

1. Fuel injection valve for internal combustion engines, in particular special self-igniting internal combustion engines, with a valve body ( 1 ) in which an axially displaceable valve member ( 5 ) is arranged in a bore ( 2 ), which is formed at its combustion chamber end with a valve seat formed in the valve body ( 1 ) ( 13 ) cooperates and controls through at least one injection opening ( 15 ) through which fuel can be injected into a combustion chamber of the internal combustion engine, which valve member ( 5 ) is guided with a section ( 105 ) of its length in the bore ( 2 ) and having a portion (305), in which the bore (2) is sealed, wherein (50) of the saw valve member (5) on egg ner side of the sealed portion (305) of the valve member (5), a high in the direction of the longitudinal axis Fuel pressure and on the other side of the sealed section ( 305 ) there is a lower fuel pressure, characterized in that on the sealed section ( 305 ) of the valve member ( 5 ) we at least one circumferential annular groove ( 35 ) is formed with at least one sealing ring ( 20 ) arranged therein, which cher at least one sealing ring ( 20 ) at least at one point of its circumference through a gap ( 25 ) is interrupted, between the inner circumferential surface of the sealing ring ( 20 ) and the annular groove ( 35 ) in the direction of the longitudinal axis ( 50 ) of the valve member ( 5 ) extending, lengthwise pressure gap ( 22 ) is formed, which is from the high pressure side of the sealed Section ( 305 ) ago can be filled with fuel.

2. Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the guided section ( 105 ) and the sealed section ( 305 ) of the valve member ( 5 ) are identical.

3. Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the guided section ( 105 ) and the sealed section ( 305 ) of the valve member ( 5 ) are arranged axially offset from one another.

4. Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the annular groove ( 35 ) has egg NEN at least approximately rectangular cross-section.

5. Fuel injection valve according to claim 4, characterized in that the sealing ring ( 20 ) has an at least approximately rectangular cross-section.

6. Fuel injection valve according to claim 5, characterized in that the sealing ring ( 20 ) interrupting gap ( 25 ) has an inner radial gap ( 26 ) which starts from the inner circumferential surface of the sealing ring ( 20 ), an adjoining tangential gap ( 27 ) and an adjoining outer radial gap ( 28 ) which extends to the outer surface of the sealing ring ( 20 ).

7. Fuel injection valve according to claim 5, characterized in that between the high-pressure facing end face ( 30 ) of the sealing ring ( 20 ) and the high-pressure side surface ( 37 ) of the annular groove ( 35 ) an at least approximately perpendicular to the longitudinal axis ( 50 ) of the Ven tilliedes ( 5 ) extending pressure gap ( 24 ) is formed.

8. Fuel injection valve according to claim 7, characterized in that the pressure gap ( 24 ) via a between the sealed portion ( 305 ) of the valve member ( 5 ) and the bore ( 2 ) formed annular gap with fuel can be filled under high pressure.

9. Fuel injection valve according to claim 8, characterized in that the at least approximately in Rich direction of the longitudinal axis of the valve member ( 5 ) extending pressure gap ( 22 ) on the at least approximately perpendicular to the longitudinal axis ( 5 ) of the valve member ( 5 ) erstrec kenden Pressure gap ( 24 ) can be filled with fuel.

10. Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing ring ( 20 ) is interrupted at more than one point on its circumference by a gap ( 25 ).

11. Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that at least two sealing rings ( 20 ) axially side by side in the annular groove ( 35 ) such that around the longitudinal axis ( 50 ) of the valve member ( 5 ) rotates against each other that their gaps ( 25 ) are offset from each other.