DE10050590A1

DE10050590A1 - Kraftstoffeinspritzventil

Info

Publication number: DE10050590A1
Application number: DE10050590A
Authority: DE
Inventors: Masaki Ikeya; Sumito Takeda
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1999-10-26
Filing date: 2000-10-12
Publication date: 2001-05-03
Also published as: US6367721B1; JP2001123907A

Abstract

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil ist derart aufgebaut, daß eine Ventilnadel (5) und ein beweglicher Kern (4) in axialer Richtung beweglich in der Innenseite eines Körpers (1) angeordnet sind. Weiter ist ein feststehendes Bauteil (8), dem sich der bewegliche Kern (4) beim Schließen des Ventils nähert, im Körper (1) angeordnet und ist ein Spalt zwischen dem beweglichen Kern (4) und dem feststehenden Bauteil (8) beim Schließen des Ventils ausgebildet. Wenn Kraftstoff, der in dem Spalt zwischen dem beweglichen Kern (4) und dem feststehenden Bauteil (8) zurückbleibt, entsprechend der Bewegung des beweglichen Kerns (4) zur Ventilschließseite hin mit Druck beaufschlagt wird, ist ein Quetschbereich (SB¶1¶) an einem Bereich angeordnet, der einen Durchlaß für aus dem Spalt herausgedrückten Kraftstoff bildet. Beim Schließen des Ventils wird eine Quetschreaktionskraft (Reaktionskraft gegen die Ausquetschkraft oder Ausdrückkraft, die beim Unterdrucksetzen einer Flüssigkeit und Quetschen einer Flüssigkeit durch den Spalt erzeugt wird) an dem beweglichen Kern (4) erzeugt. Da die Quetschreaktionskraft umgekehrt proportional zur dritten Potenz der Abmessung des Spaltes zwischen dem beweglichen Kern (4) und dem feststehenden Bauteil (8) zunimmt, wird selbst, wenn der Spalt zwischen zwei sich gegenüberliegenden Flächen (d. h., der Spalt zwischen der proximalen Endfläche des feststehenden Bauteils (8) und der distalen Endfläche des beweglichen Kerns (4)) klein ist, eine große ...

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil, das in einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung verwendet wird, und genauer auf ein Kraftstoffeinspritzventil, mit dem Betriebsgeräusche vermindert werden können und die Kraftstoffzumesseigenschaften verbessert werden, in dem eine Quetschreaktionskraft einer Flüssigkeit (Restkraftstoff) verwendet wird, die am Umfang eines beweglichen Kerns beim Schließen des Ventils auf tritt.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil, wie es in einer Brennkraftma schine mit innerer Verbrennung verwendet wird, ist im allgemeinen derart auf gebaut, daß ein Kraftstoffanschlußrohr starr mit einem oberen Bereich eines Gehäuses bzw. Körpers verbunden ist, ein elektromagnetisches Solenoid in der Innenseite des Körpers angeordnet ist, ein beweglicher Kern, der durch Erre gung des elektromagnetischen Solenoids verschiebbar beweglich ist, vorgese hen ist, eine Ventilnadel an einer distalen Endseite des beweglichen Kerns an gebracht ist, ein Ventilkörper, der mit einem Ventilsitz versehen ist, an einer distalen Endseite des Körpers derart angebracht ist, daß der Düsenkörper die Ventilnadel umgibt. Weiter ist ein Einsatzrohr in die Innenseite des Kraftstof fanschlußrohres eingesetzt und eine Schraubenfeder, die das Nadelventil in Ventilschließrichtung vorspannt, ist zwischen dem Einsatzrohr und dem beweg lichen Kern angeordnet.

Bei diesem Typ von Einspritzventil wurde ein Kraftstoffeinspritzventil mit dem nachfolgenden Aufbau in der Japanischen offengelegten Gebrauchsmusterver öffentlichung 165965/1984 vorgeschlagen. Ein feststehender Kernbereich ist an einem distalen Endbereich eines Kraftstoffanschlußrohrs vorgesehen, das in der Innenseite eines elektromagnetischen Solenoids positioniert ist. Ein beweg licher Kern ist derart angeordnet, daß er in Berührung mit der distalen Endseite des feststehenden Kernbereiches bringbar ist. Beim Öffnen des Ventils bei Be tätigung bzw. Erregung des elektromagnetischen Solenoids wird der bewegli che Kern, der integral mit einem Nadelventil ausgebildet ist, elektromagnetisch zu der feststehenden Kernbereichsseite hin angezogen, so daß eine proximale Endfläche des beweglichen Kernbereiches in Berührung mit der distalen End fläche des feststehenden Kernbereiches gebracht wird. Beim Schließen des Ventils wird das Nadelventil verschiebbar zu einer distalen Endseite von ihm bewegt, und zwar von einer Schraubfeder und auch von Kraftstoffdruck, so daß ein Ventilelement in Berührung mit einem Ventilsitz des Düsenkörpers gebracht wird und die distale Endfläche des beweglichen Kerns sich einer Endfläche des Düsenkörpers nähert, womit das Ventil geschlossen wird.

Obwohl das Kraftstoffeinspritzventil mit einem solchen Aufbau einen Spalt zwi schen der distalen Endfläche des beweglichen Kerns und der Endfläche des Düsenkörpers beim Schließen des Ventils entstehen läßt, schlägt das Ventil element des Nadelventils, das das Ventil aufgrund der vorspannenden Feder kraft der Schraubenfeder und auch von Kraftstoffdruck stark auf den Ventilsitz des Düsenkörpers beim Schließen des Ventils auf, da der Spalt einige 100 µm beträgt und daher sehr breit ist. Da der Stoß beim Schließen des Ventils groß ist, prallt das Ventilelement beim Schließen des Ventils als Folge des Stoßes zurück. Entsprechend wird das Ventil nach dem Schließen des Ventils noch leicht geöffnet, was zu einer unerwünschten sekundären Einspritzung aufgrund dieses Prellens bzw. Zurückprallens führt. Entsprechend besteht ein Problem dahingehend, daß die Zumeßeigenschaft der Kraftstoffeinspritzmenge, die, ba sierend auf der Ventilöffnungszeit, genau gesteuert werden kann, verschlechtert wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Kraftstoffeinspritzventil zu schaffen, mit dem das Betriebsgeräusch beim Schließen eines Nadelventils vermindert werden kann und mit dem die Verschlechterung der Kraftstoffzumeßeigenschaft vermieden werden kann, die als Ergebnis eines Prellens des Ventilelements zum Zeitpunkt des Schließens des Ventils auftritt.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildun gen des Ventils gerichtet.

Das erfindungsgemäße Kraftstoffventil ist derart aufgebaut, daß eine Ventilna del und ein beweglicher Kern in axialer Richtung beweglich in einem Körper bzw. Gehäuse angeordnet sind, der bzw. das ein elektromagnetisches Solenoid in sich aufnimmt, ein feststehender Bereich, dem sich der bewegliche Kern beim Schließen des Ventils nähert, in dem Körper angeordnet ist, und ein Spalt zwischen dem beweglichen Kern und dem feststehenden Bereich zum Zeit punkt des Schließens des Ventils gebildet ist. Wenn in dem Spalt zwischen dem beweglichen Kern und dem feststehenden Bereich zurückbleibender Kraftstoff entsprechend der Bewegung des beweglichen Kerns zur Ventilschließseite hin unter Druck gesetzt wird, ist ein Quetschbereich an einem Bereich angeordnet, der einen Durchlaß für aus dem Spalt herausgedrückten Kraftstoff bildet.

Wirksam ist, wenn die Abmessung des Spaltes zwischen dem beweglichen Kern und dem feststehenden Bereich auf 3,5 µm bis 32 µm eingestellt ist.

Weiter kann der Quetschbereich, der den Durchlaß für aus dem Spalt heraus gedrückten Kraftstoff bildet, im Inneren einer Hülse ausgebildet sein, die am äußeren Umfang des beweglichen Kerns angeordnet ist.

Weiter kann der Quetschbereich, der den Durchlaß für aus dem Spalt heraus gedrückten Kraftstoff bildet, dadurch gebildet sein, daß ein innerer Umfangsbe reich der Hülse einwärts zu einer ringartigen Gestalt gebogen wird.

Weiter kann ein ringförmiges feststehendes Bauteil starr an einer festen Positi on im Inneren des Körpers als der feststehende Bereich vorgesehen sein.

Das Kraftstoffeinspritzventil mit dem vorgenannten Aufbau ist weiter versehen mit einem Düsenkörper, der in die distale Endseite des Körpers derart einge paßt ist, daß der Düsenkörper die Ventilnadel von außen bedeckt, einem Ven tilsitz, der um eine an einem distalen Endbereich des Düsenkörpers vorgesehe ne Einspritzöffnung herum ausgebildet ist und einer Schraubenfeder, die den beweglichen Kern zu dem distalen Endbereich hin vorspannt.

Weiter ist bei einem anderen Ausführungsbeispiel ein Düsenkörper in der In nenseite des distalen Endes des Körpers angebracht, ein ringförmiges, platten artiges Abstandsbauteil zwischen einem inneren Umfangsschulterbereich des Körpers und einem proximalen Endbereich des Düsenkörpers angebracht und ein Bereich des plattenartigen Abstandsbauteils, der in die Innenseite des Dü senkörpers hin vorsteht, ist als der feststehende Bereich ausgebildet.

Weiter kann bei dem Kraftstoffeinspritzventil, das das ringförmige feststehende Bauteil an einer gegebenen Position im Inneren des Körpers starr festhält, ein Bereich mit kleinem Durchmesser an der distalen Endseite des beweglichen Kerns ausgebildet sein, und ein Quetschbereich kann an einem inneren Um fangsbereich des ringförmigen feststehenden Bauteils vorgesehen sein, das einen äußeren Umfangsbereich des Bereiches mit kleinem Durchmesser führt.

Bei dem oben genannten Kraftstoffeinspritzventil kann des weiteren durch teil weises Zufügen eines plattenartigen Zwischenraums oder eines keilförmigen Zwischenraums in einen zwischen dem beweglichen Kern und dem feststehen den Bereich ausgebildeten Spalt die Quetschreaktionskraft eingestellt werden, die auf den beweglichen Kern beim Schließen des Ventils einwirkt.

Bei dem Kraftstoffeinspritzventil mit dem beschriebenen Aufbau wird der be wegliche Kern beim Öffnen des Ventils bei Erregung des elektromagnetischen Solenoids zusammen mit der Ventilnadel zu der proximalen Endseite hin elekt romagnetisch angezogen und zurückgezogen, d. h., der Seite des feststehen den Kernbereichs, was die Schraubenfeder zusammendrückt. Entsprechend wird das an einem distalen Ende der Ventilnadel vorgesehene Ventilelement um einen gegebenen Abstand von dem Ventilsitz getrennt, so daß das Ventil öffnet, und der Kraftstoff wird von der Einspritzöffnung des Ventilsitzes aus ein gespritzt.

Andererseits wird beim Schließen des Ventils das elektrische Signal zu dem elektromagnetischen Solenoid ausgeschaltet, um dessen Erregung zu been den, und daraufhin werden der bewegliche Kern und die Ventilnadel zur dista len Endseite aufgrund einer Vorspannkraft einer Schraubenfeder und auch von Kraftstoffdruck bewegt. Entsprechend kommt das an dem distalen Ende der Ventilnadel vorgesehene Ventilelement in Berührung mit dem Ventilsitz, so daß das Ventil schließt. Zu diesem Zeitpunkt, das heißt zur Zeit der Bewegung des beweglichen Kerns in der Ventilschließrichtung, das heißt zu dem feststehen den Bereich, würde der Kraftstoff, der in dem zwischen der proximalen Endflä che des feststehenden Bereiches und der distalen Endfläche des beweglichen Kerns verbleibt, sandwichartig aufgenommen und mit einer Druckkraft beauf schlagt. Dieser Kraftstoff tritt durch den Quetschbereich hindurch und wird durch den Spalt hindurch abgegeben, der zwischen der proximalen Endfläche und dem beweglichen Kern an der distalen Endfläche des feststehenden Berei ches ausgebildet ist.

Der bewegliche Kern erzeugt dabei die Quetschreaktionskraft (Reaktionskraft gegen die Ausquetschkraft oder die Ausdrückkraft, die zu der Zeit erzeugt wird, zu der die Flüssigkeit unter Druck gesetzt wird und durch den Spalt hindurch gequetscht wird). Da die Quetschreaktionskraft umgekehrt proportional zur dritten Potenz der Abmessungen des Spaltes zwischen dem beweglichen Kern und dem feststehenden Bereich zunimmt, wird eine große Quetschreaktions kraft erzeugt, selbst wenn der Spalt zwischen den beiden sich gegenüberlie gend aufeinander zu zeigenden Flächen (d. h., der Spalt zwischen der proxima len Endfläche des feststehenden Bereiches und der distalen Endfläche des be weglichen Kerns) klein ist. Weiter werden der bewegliche Kern und die Ventil nadel aufgrund dieser Quetschreaktionskraft etwas vor dem Zeitpunkt des Schließens des Ventils mit einer raschen Bremskraft beaufschlagt. Beim Schließen des Ventils ist die Auftreffgeschwindigkeit (Sitzgeschwindigkeit) zu einem Zeitpunkt, zu dem das Ventilelement auf den Ventilsitz auftrifft (sitzt) ent sprechend vermindert oder abgeschwächt, so daß das Betriebsgeräusch beim Schließen des Ventils vermindert werden kann. Durch Verminderung der Auf treffgeschwindigkeit des Ventilelements kann weiter das in dem Ventilelement beim Auftreffen erzeugte Prellen unterdrückt werden. Als Ergebnis kann die sekundäre Einspritzung nach dem Schließen des Ventils minimiert werden und entsprechend kann die Zumeßeigenschaft der Kraftstoffeinspritzung verbessert werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen bei spielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils einer Ausfüh rungsform der Erfindung,

Fig. 2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Umfangs eines bewegli chen Kerns des Kraftstoffeinspritzventils,

Fig. 3 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Umfangs des beweglichen Kerns des Kraftstoffeinspritzventils einer anderen Ausführungsform der Erfin dung,

Fig. 4 ist eine erläuternde Ansicht zu dem Zeitpunkt, zu dem zwischen zwei ringförmigen Scheiben das Erzeugen von Quetschen auftritt,

Fig. 5 ist eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung der Einstellung des Ausma ßes der Quetschreaktionskraft, die durch die Ausbildung eines plattenartigen Zwischenraums oder eines keilartigen Zwischenraums zwischen dem befestig ten Bauteil und dem beweglichen Kern durchgeführt wird.

Fig. 6 ist eine erläuternde Ansicht der Bestätigung einer Wirkung der Vergröße rung der Quetschreaktionskraft, die auf den beweglichen Kern aufgrund des Vorhandenseins des Quetschbereiches wirkt, mittels einer Computersimulation. Dabei enthält (a) eine schematische Ansicht und eine Kurve, die die Druckver teilung der Innenseite eines Innenraums zum Zeitpunkt des Beginns der Vor wärtsbewegung des Ventils zeigt, (b) enthält eine schematische Ansicht und eine Kurve, die die Druckverteilung an der Innenseite des Innenraums im Ver lauf der Vorwärtsbewegung des Ventils zeigt, und (c) enthält eine schematische Ansicht und eine Kurve, die die Druckverteilung an der Innenseite des Innen raums, unmittelbar bevor ein Ventilelement auf einem Ventilsitz sitzt, zeigt.

Fig. 7 ist eine erläuternde Ansicht zur Bestätigung einer Wirkung der Vergröße rung der Quetschreaktionskraft, die auf den beweglichen Kern wirkt, in dem Fall, in dem der Quetschbereich am Außenumfang des mit kleinem Durchmes ser ausgebildeten Bereiches des beweglichen Kerns ausgebildet ist, gezeigt mittels einer Computersimulation. Dabei enthält (a) eine schematische Ansicht und eine Kurve, die die Druckverteilung an der Innenseite eines Innenraums zum Zeitpunkt des Beginns der Vorwärtsbewegung des Ventils zeigt, (b) enthält eine schematische Ansicht und eine Kurve, die die Druckverteilung an der In nenseite des Innenraums im Verlauf der Vorwärtsbewegung des Ventils zeigt, und (c) enthält eine schematische Ansicht und eine Kurve, die die Druckvertei lung der Innenseite des Innenraums unmittelbar bevor ein Ventilelement auf einem Ventilsitz sitzt, zeigt.

Fig. 8 ist eine erläuternde Ansicht zur Erläuterung einer Kraft, die derart wirkt, daß der bewegliche Kern zentriert wird, wobei (a) eine schematische Ansicht davon ist, (b) eine Druckverteilungskurve an den Stellen a-c ist und (c) Druck verteilungskurven an den Stellen d-f zeigt.

Fig. 9 ist eine Kurve, die die Veränderung des Schalldruckpegelverminde rungswertes des Betriebsgeräusches zeigt, wenn die Abmessung X_S des Spal tes S₁ bezüglich der Ausführungsform der Erfindung verändert wird, und ein Vergleichsbeispiel.

Fig. 10 ist eine Kurve, die die Veränderung des Kraftstoffeinspritzverhältnisses des Kraftstoffeinspritzventils bezüglich der erfindungsgemäßen Ausführungs form und eines Vergleichsbeispiels zeigt.

Fig. 11 ist eine Kurve, die die Veränderung der sekundären Einspritzrate des Kraftstoffeinspritzventils zeigt, wenn die Abmessung X_S des Spaltes S₁ bezüg lich der erfindungsgemäßen Ausführungsform verändert wird.

Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht eines Kraftstoffeinspritzventils einer ande ren Ausführungsform.

Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht des Kraftstoffeinspritzventils einer nochmals anderen Ausführungsform.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen C

Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen erläutert. Fig. 1 zeigt ein elektromagnetisches Kraft stoffeinspritzventil, das in einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung verwendet wird. Das Kraftstoffeinspritzventil ist im wesentlichen derart aufge baut, daß ein elektromagnetisches Solenoid 3 bzw. ein Elektromagnet in einem Gehäuse bzw. Körper 1 angeordnet ist, ein beweglicher Kern 4 aus magneti schem Material verschiebbar in die Innenseite einer inneren Kammer des Kör pers eingesetzt ist, die innerhalb des elektromagnetischen Solenoids 3 ausge bildet ist, eine Ventilnadel 5 an einer distalen Endseite des beweglichen Kerns 4 angebracht ist, ein Düsenkörper 10 an einem distalen Endbereich des Körpers 1 derart eingepaßt ist, daß der Düsenkörper 10 die Ventilnadel 5 umgibt, und ein Kraftstoffanschlußrohr, das in der Zeichnung nicht dargestellt ist, in einem proxiamalen Endbereich des Körpers 1 angeordnet und damit starr verbunden ist.

Ein distaler Endbereich des Kraftstoffanschlußrohrs besteht aus magnetischem Material und ist als ein feststehender Kernteil bzw. feststehender Kernbereich 2 ausgebildet. Der feststehende Kernbereich 2 ist im Inneren des elektromagneti schen Solenoids 3 angeordnet und das elektromagnetische Solenoid 3 ist durch Wickeln einer Erregerspule in ringförmiger Art auf einen aus Kunstharz beste henden Spulenträger hergestellt. In dem elektromagnetischen Solenoid 3 ist eine Hülse 7 starr mit einem äußeren Umfangsbereich eines distalen Endes des feststehenden Kernbereiches 2 verbunden. Die Hülse 7 ist aus nichtmagneti schem Material gefertigt und hat rohrförmige Gestalt. Um die Gleitbewegung des beweglichen Kerns 4 zu führen, ist das proximale Ende des beweglichen Kerns 4 in der Hülse 7 gleitbar gehalten.

Der bewegliche Kern 4 ist derart ausgebildet, daß er einen säulenartigen proxi malen Bereich und einen mit kleinem Durchmesser ausgebildeten Bereich 4a enthält, der integral an der distalen Endseite des proximalen Bereiches anliegt. In dem beweglichen Kern ist ein axiales Loch 4b derart ausgebildet, daß es sich von dem proximalen Bereich zu einem Zwischenbereich des Bereiches 4a mit kleinem Durchmesser erstreckt. Das axiale Loch 4b ist mit einem Durchgangs loch 4c verbunden, das in einer Richtung derart ausgebildet ist, daß es den mit dem kleinem Durchmesser ausgebildeten Bereich 4a durchquert. Das axiale Loch 4b und das Durchgangsloch 4c des beweglichen Kerns 4 bilden einen Kraftstoffdurchlaß und die Ventilnadel 5 ist mit dem distalen Ende des Berei ches 4a mit kleinem Durchmesser verbunden und daran starr befestigt. Ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Einsatzrohr ist in die Innenseite des Kraftstoffanschlußrohrs eingesetzt und eine Schraubenfeder 9 ist zwischen dem Einsatzrohr und dem beweglichen Kern 4 derart angeordnet, daß sie den be weglichen Kern 4 zur distalen Endseite hin vorspannt, d. h. in Richtung des Schließens der Ventilnadel 5 bzw. des Nadelventils.

An der distalen Endseite des Körpers 1 ist der Düsenkörper 10 derart ange bracht, daß er die distale Endseite der Ventilnadel 5 umgibt. An dem distalen Endbereich des Düsenkörpers 10 ist ein Ventilsitz 11 ausgebildet und in der Mitte des Ventilsitzes 11 ist eine Einspritzöffnung 12 ausgebildet. An dem distalen Ende der Ventilnadel 5 ist ein konisches Ventilelement 15 ausgebildet, und das Ventil ist geschlossen, wenn das Ventilelement 5 an dem Ventilsitz 11 sitzt. Weiter ist ein feststehendes Bauteil 8 starr an einer gegebenen Position in dem Körper 1 an der distalen Endseite des beweglichen Kerns 4 befestigt. Das feststehende Bauteil 8 ist ausgebildet, indem ein Ringplattenbereich integral an einem zylindrischen proximalen Endbereich ausgebildet wird. Der Bereich 4a mit kleinem Durchmesser des beweglichen Kerns 4 ist verschiebbar in ein zent rales Loch eingesetzt, das in dem Ringplattenbereich ausgebildet ist.

Das feststehende Bauteil 8 ist ein Bauteil, das an dem Ort des Endes der Be wegung des beweglichen Kerns 4 in Richtung auf dessen distale Endseite an geordnet ist und ist derart angeordnet, daß das feststehende Bauteil 8 zu dem beweglichen Kern 4 in sich gegenüberliegender Weise zeigt. Wie in Fig. 2 dar gestellt, die den vergrößerten wesentlichen Querschnitt zum Zeitpunkt des Schließens des Ventils zeigt, wird zum Zeitpunkt des Schließens des Ventils, d. h., wenn das Ventilelement 15 der Ventilnadel 5 in Berührung mit dem Ventil sitz 11 kommt, ein Spalt S₁ zwischen der distalen Stirn- bzw. Endfläche des beweglichen Kerns 4 und der proximalen Stirn- bzw. Endfläche des befestigten Bauteils 8 ausgebildet. Die Größe des Spaltes S₁ ist auf X_S eingestellt. Weiter ist zwischen der proximalen Endfläche des beweglichen Kerns 4 und der dista len Endfläche des feststehenden Kernbereiches 2 ein Spalt S₂ ausgebildet. Die Abmessung bzw. Größe X₀ des Spaltes S₂ definiert die Länge des Bewegungs hubs des beweglichen Kerns 4.

Weiter ist zwischen der äußeren Umfangsfläche des Bereiches 4a mit kleinem Durchmesser des beweglichen Kerns 4 und der inneren Umfangsfläche des ringförmigen Plattenbereiches des feststehenden Bauteils 8 ein Spalt S₃ aus gebildet. Zwischen der äußeren Umfangsfläche des beweglichen Kerns 4 und der inneren Umfangsfläche des Körpers 1 ist ein Spalt S₄ ausgebildet. An der Innenseite der Hülse 7 ist ein Quetschbereich SB₁ ausgebildet und zwischen dem Spalt S₄ und S₂ angeordnet. Wie in Fig. 3 dargestellt, kann ein Quetschbe reich SB₂, der die Quetschreaktionskraft erzeugt, ausgebildet sein, in dem ein ringförmiger, ausgebauter Bereich 7b vorgesehen wird, der sich von der inneren Umfangsfläche 7a der Hülse 7 einwärts ausbaucht.

Das Kraftstoffeinspritzventil mit dem vorbeschriebenen Aufbau ist auf einem Zylinderkopf oder ähnlichem angebracht, um Kraftstoff direkt in ein Ansaug system und eine Brennkammer einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbren nung einzuspritzen. Das elektromagnetische Solenoid 3 ist an eine Treiber schaltung angeschlossen, und ein Anschlußbereich des Kraftstoffanschlußrohrs ist an ein Verteilerrohr angeschlossen. Wenn das elektromagnetische Solenoid 3 von der Treiberschaltung unter der Bedingung erregt wird, daß Kraftstoff aus dem Verteilerrohr dem Kraftstoffanschlußrohr zugeführt wird, wird der bewegli che Kern 4 magnetisch angezogen und zur proximalen Endseite hin bewegt. Gleichzeitig wird die Ventilnadel 5 in die gleiche Richtung bewegt, und das Ventilelement 15 wird vom Ventilsitz 1 wegbewegt, so daß ein Ventil-geöffnet- Zustand erreicht wird. Dabei wird Kraftstoff aus der Einspritzöffnung 12 des Ventilsitzes 11 eingespritzt.

Beim Schließen des Ventils dagegen wird die Beaufschlagung des elektromag netischen Solenoids 3 mit elektrischen Signalen abgeschaltet, um die Erregung des elektromagnetischen Solenoids zu stoppen. Entsprechend werden der be wegliche Kern 4 und die Ventilnadel 5 in Richtung auf die distale Endseite auf grund der Vorspannkräfte der Schraubenfeder 9 und auch des Kraftstoffdruckes bewegt. Dann kommt das an dem distalen Ende der Ventilnadel 5 ausgebildete Ventilelement 15 in Berührung mit dem Ventilsitz 11, so daß das Ventil ge schlossen wird.

Zum Zeitpunkt der Bewegung des beweglichen Kerns 4 in Ventilschließrichtung, d. h. gegen das feststehende Bauteil 8, wird der Kraftstoff, der in dem zwischen der proximalen Endfläche des feststehenden Bauteils 8 und der distalen End fläche des beweglichen Kerns 4 ausgebildeten Spalt S₁ zurückbliebt, sandwich artig aufgenommen und einer Kompressionskraft unterworfen, wodurch die Quetschwirkung erzeugt wird. Das heißt, der Kraftstoff, der mit Druck beauf schlagt ist, tritt durch den Quetschbereich SB₁ aus dem Spalt S₄ des äußeren Umfangsbereiches des beweglichen Kerns 4 und tritt dann durch den zwischen der proximalen Endfläche des beweglichen Kerns 4 und der distalen Endfläche des feststehenden Kernbereiches 2 ausgebildeten Spalt S₂ hindurch. Schließ lich wird der Kraftstoff in den Kraftstoffdurchlaß hinein ausgequetscht, der in der Innenseite des beweglichen Kerns 4 ausgebildet ist. Weiter tritt ein Teil des in dem Spalt S₁ verbleibenden Kraftstoffes durch den Spalt S₃ hindurch, der zwi schen der äußeren Umfangsfläche des mit kleinem Durchmesser ausgebildeten Bereiches 4a des beweglichen Kerns 4 und dem inneren Umfangsbereich des ringförmigen Plattenbereiches des feststehenden Bauteils 8 ausgebildet ist. Der Kraftstoff wird dann ebenfalls in den Kraftstoffdurchlaß ausgequetscht, der in der Innenseite des feststehenden Bauteils 8 ausgebildet ist. In diesem Fall funktioniert der Spalt S₃ als ein Quetschbereich.

Beim Erzeugen einer solchen Ventilschließquetschung wird die Quetschreakti onskraft (d. h. die Reaktionskraft gegen die Ausquetschkraft oder Ausdrückkraft, die beim Druckbeaufschlagen einer Flüssigkeit und dem Ausquetschen einer Flüssigkeit durch den Spalt erzeugt wird) an dem beweglichen Kern 4 erzeugt, so daß der bewegliche Kern 4 den Kraftstoff zu der proximalen Endfläche des feststehenden Bauteils 8 drückt bzw. preßt. Da die Quetschreaktionskraft um gekehrt proportional zur dritten Potenz der Größe des zwischen dem bewegli chen Kern 4 und dem feststehenden Bauteil 8 ausgebildeten Spaltes zunimmt, wird aufgrund dieser Quetschreaktionskraft eine Bremskraft rasch auf die Be wegung des beweglichen Kerns 4 aufgebracht. Der bewegliche Kern 4 und die Ventilnadel 5 werden von der Quetschreaktionskraft leicht bevor dem Zeitpunkt, zu dem das Ventil schließt, abgebremst. Entsprechend ist beim Schließen des Ventils die Auftreffgeschwindigkeit (Sitzgeschwindigkeit) zu dem Zeitpunkt, zu dem das Ventilelement 15 auf den Ventilsitz 11 auftrifft (sitzt) vermindert oder herabgesetzt, so daß das Betriebsgeräusch beim Schließen des Ventils wirk sam vermindert werden kann. Durch Verminderung der Auftreffgeschwindigkeit des Ventilelements 15 kann zusätzlich das an dem Ventilelement 15 zum Zeit punkt des Auftreffens erzeugte Prellen wirksam unterdrückt werden, wodurch die sekundäre Einspritzung nach dem Schließen des Ventils minimiert werden kann. Im Ergebnis kann die Zumeßeigenschaft der Kraftstoffeinspritzung ver bessert werden.

Unter der Bedingung, daß Flüssigkeit zwischen zwei Seiten von ringförmigen Scheiben gefüllt wird, so daß diese Scheiben in der Lage sind, ein Quetschen hervorzurufen, wie in Fig. 4 dargestellt, kann, wenn eine ringförmige Scheibe in Richtung auf eine andere ringförmige Scheibe mit einer Geschwindigkeit v be wegt und gedrückt wird und die Abmessung eines Spaltes zwischen ihnen h beträgt, die an einer ringförmigen Scheibe erzeugte Quetschreaktionskraft F mit der folgenden Formel berechnet werden, wobei der Viskositätskoeffizient der Flüssigkeit mit µ bezeichnet ist, der äußere Durchmesser der ringförmigen Scheibe mit µ bezeichnet ist und die Abmessung des Spaltes mit h bezeichnet ist und der innere Radius mit r₁ bezeichnet ist:

F = (3πνv/2h³) × {(r_o ⁴ - r₁ ⁴) - (r_o ² - r₁ ²)²/log |r_o/r₁|}

Entsprechend ist, wie aus der vorstehenden Formel ersichtlich, die Quetschre aktionskraft F umgekehrt proportional zur dritten Potenz der Abmessung h des Spaltes und nimmt entsprechend der Abnahme oder des Schmaler-werdens des Spaltes zwischen den beiden Flächen der ringförmigen Scheiben rasch zu. In dem Bereich, in dem der Spalt groß ist, wird im wesentlichen keine Reakti onskraft erzeugt. Bezüglich des Kraftstoffeinspritzventils mit dem vorbeschrie benen Aufbau hat die Quetschreaktionskraft entsprechend keinen Einfluß auf den Ventilöffnungs- und Schließbetrieb der Ventilnadel 5, d. h. auf das An sprechverhalten.

Weiter kann, wie in Fig. 5 dargestellt, ein plattenartiger Zwischenraum oder ein keilartiger Zwischenraum zwischen der proximalen Endfläche des feststehen den Bauteils 8 und der distalen Endfläche des beweglichen Kerns 4 ausgebildet sein, und die Größe oder das Maß der Quetschreaktionskraft kann eingestellt werden, indem die Abmessung des Raumes eingestellt wird. Das heißt, Fig. 5 (a) zeigt ein Beispiel, in dem ein plattenförmiger Zwischenraum SI zwischen der proximalen Endfläche eines feststehenden Bauteils 8A und der distalen Endflä che eines beweglichen Kerns 4A ausgebildet ist. Die Quetschreaktionskraft, die auf den beweglichen Kern 4A wirkt, kann eingestellt werden, indem die Abmes sung des plattenartigen Zwischenraums SI verändert wird, d. h. die Größe von h1 und r1. Weiter zeigt Fig. 5(b) ein Beispiel, bei dem ein keilartiger Zwischen raum SK an der äußeren Umfangsseite zwischen der proximalen Endfläche eines feststehenden Bauteils 8B und der distalen Endfläche eines beweglichen Kerns 4B ausgebildet ist. Die Quetschreaktionskraft, die auf den beweglichen Kern 4B wirkt, kann eingestellt werden, indem die Abmessung des keilartigen Zwischenraums SK verändert wird, d. h. die Größen von h2 und r2. Weiter zeigt Fig. 5(c) ein Beispiel, bei dem ein keilförmiger Zwischenraum SL an der inne ren Umfangsseite zwischen der proximalen Endfläche eines feststehenden Bauteils 8C und der distalen Endfläche eines beweglichen Kerns 4C ausgebil det ist. Die Quetschreaktionskraft, die auf den beweglichen Kern 4C wirkt, kann eingestellt werden, indem die Größe des keilartigen Zwischenraums SL verän dert wird, d. h. die Größen von h3 und r3.

Fig. 6 ist eine erläuternde Ansicht unter Verwendung einer Computersimulation zum Bestätigen der Wirkung, daß die Quetschreaktionskraft, die auf den be weglichen Kern 4 wirkt, mit den vorbeschriebenen Quetschbereichen SB₁, SB₁ erhöht werden kann. Dabei bedeutet KB einen virtuellen Körper und 4D be deutet einen virtuellen, beweglichen Kern, der in die Innenseite des virtuellen Körpers 4D eingesetzt ist. Der Druck an der Innenseite des Körpers KB zum Zeitpunkt der Bewegung des beweglichen Kerns 4D in Abwärtsrichtung unter der Bedingung, daß Flüssigkeit in der Innenseite des Körpers KB verbleibt, ist an jeweiligen Positionen a, b, c für zwei Fälle berechnet. Das heißt, bezüglich eines Falls, bei dem ein Quetschbereich KB_S an der Innenseite des Körpers KB ausgebildet ist, und einem Fall in dem der Quetschbereich KB_S nicht an der In nenseite des Körpers KB ausgebildet ist, und die Druckverteilung an jeweiligen bewegten Positionen ist dargestellt. Ausgezogene Linien in der Druckvertei lungskurve zeigen die Druckverteilung in dem Fall, in dem der Quetschbereich KB_S ausgebildet ist, und gestrichelte Linien in den Druckverteilungskurven zei gen die Druckverteilung in dem Fall, in dem der Quetschbereich KB_S nicht aus gebildet ist. Aus den jeweiligen Druckverteilungskurven der Fig. 6 ist ersichtlich, daß durch die Ausbildung des Quetschbereiches KBs an der Innenseite des Körpers KB der Druck (die Quetschreaktionskraft), die auf die distale Endober flächenseite des beweglichen Kerns 4D wirkt, deutlich vergrößert werden kann.

Fig. 7 ist eine erläuternde Ansicht zur Bestätigung der Wirkung, die durch Aus bilden des Spaltes S₃ zwischen der äußeren Umfangsfläche des mit kleinem Durchmesser ausgebildeten Bereiches 4a des beweglichen Kerns 4 und der inneren Umfangsfläche des ringförmigen, plattenartigen Bereiches des festste henden Bauteils 8 in Fig. 2 erzielt wird. Der Spalt S₃ ist derart gestaltet, daß er als ein Quetschbereich arbeitet. Der Druck an der Innenseite des Körpers KB beim Abwärtsbewegen des beweglichen Kerns 4D unter der Bedingung, daß Flüssigkeit in der Innenseite des Körpers KB bleibt, wird dabei an jeweiligen Positionen a, b, c bezüglich der beiden Fälle berechnet: Das heißt, ein Fall, in dem ein Quetschbereich KB_t am Umfang eines Bereiches mit kleinem Durch messer eines virtuellen beweglichen Kerns 4D an der Innenseite eines virtuel len Körpers KB ausgebildet ist, und einem Fall, in dem der Quetschbereich KB_t an einem solchen Umfang des Bereiches mit kleinem Durchmesser eines virtu ellen beweglichen Kerns 4D nicht ausgebildet ist, und die Druckverteilung an den jeweiligen bewegten Stellen ist dargestellt. Ausgezogene Linien in den Druckverteilungskurven zeigen die Druckverteilung in dem Fall, in dem der Quetschbereich KB_t ausgebildet ist, und gestrichelte Linien in den Druckvertei lungskurven zeigen die Druckverteilung in dem Fall, in dem der Quetschbereich KB_t nicht ausgebildet ist. Aus den jeweiligen Druckverteilungskurven der Fig. 7 ist ersichtlich, daß durch die Ausbildung des Quetschbereiches KB_t an den In nenseiten des Körpers KB der Druck (die Quetschreaktionskraft), der an der distalen Endflächenseite des beweglichen Kerns 4D wirkt, merklich vergrößert werden kann.

Weiter zeigt Fig. 8 das Ergebnis, das durch Berechnung unter Verwendung ei ner Computersimulation der Druckverteilung in dem Fall erhalten wird, in dem die Position des beweglichen Kerns bezüglich des mit dem Quetschbereich KB_S versehenen virtuellen Körpers KB und dem virtuellen beweglichen Körper 4D versetzt ist. Es ist ersichtlich, daß aufgrund des Unterschiedes des Druckes an jeweiligen Positionen a bis e in der Innenseite des Körpers KB in Fig. 8(b), (c) in dem Fall, daß der bewegliche Kern 4D versetzt ist und sich einem Quetsch bereich KB_S nähert, der Druck der sich bewegenden distalen Endfläche (Positi onen b, c) dieser Quetschbereichs-KB_S-Seite im Vergleich zum Druck anderer Bereiche erhöht ist. Aus diesem Ergebnis ist ersichtlich, daß aufgrund der Ver größerung des Druckes an der schmalen versetzten Seite eine Kraft, die den beweglichen Kern zur entgegengesetzten Seite drückt, auf den beweglichen Kern wirkt, so daß eine Kraft, die den beweglichen Kern in Richtung einer Zent rierung des beweglichen Kerns bewegt, d. h. in der Richtung der Beseitigung des Versatzes, erzeugt wird, wodurch eine automatische Korrektur des Versat zes (Offset) verwirklicht wird.

Weiter zeigt Fig. 9 eine Kurve, die durch Messung des Schalldruckpegels des Betriebsgeräusches des Kraftstoffeinspritzventils unter der Bedingung erhalten wurde, daß die Abmessung X_S des zwischen dem beweglichen Kern 4 und dem feststehenden Bauteil 8 ausgebildeten Spaltes S₁ zum Zeitpunkt des Schlie ßens des Ventils bezüglich der Ausführungsform der Erfindung (mit dem Quetschbereich) verändert wurde und ein Vergleichsbeispiel (ohne Quetschbe reich). Diese Kurve verwendet das Betriebsgeräusch eines herkömmlichen Kraftstoffeinspritzventils (mit einem großen Spalt an der distalen Endseite des beweglichen Kerns beim Schließen des Ventils, der einige 100 µm beträgt) als Bezug, und zeigt das Ausmaß des Abnahme bzw. Verminderungswertes des Schalldruckpegels von diesem Betriebsgeräusch des herkömmlichen Kraftstoff einspritzventils. Die Kurve G1 zeigt den Verminderungswert des Schalldruckpe gels für den Fall, in dem die Abmessung X_S des Spaltes S₁ zwischen dem be weglichen Kern 4 und dem feststehenden Bauteil 8 beim Schließen des Ventils innerhalb des Bereiches von 3,5 µm bis 32 µm verändert wurde, bezüglich des Kraftstoffeinspritzventils der Ausführungsform der Erfindung gemäß den Fig. 1 und 2. Die Kurve G2 zeigt den Verminderungswert des Schalldruckpegels in dem Fall, in dem die Abmessung X_S des Spaltes S₁ zwischen dem beweglichen Kern 4 und dem feststehenden Bauteil 8 innerhalb des Bereiches von 13 µm bis 17 µm bezüglich eines Kraftstoffeinspritzventils verändert wird, das zu dem Kraftstoffeinspritzventil der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 1 und 2 äquivalent ist, aber nicht mit dem Quetschbereich SB₁ versehen ist.

Aus der Kurve der Fig. 9 ist ersichtlich, daß durch Einstellen der Abmessung X_S des Spaltes S₁ zwischen dem beweglichen Kern 4 und dem feststehenden Bauteil 8 auf einen kleinen Wert, der innerhalb des Bereiches von 3,5 µm bis 32 µm liegt, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, und bei Ausbilden des Quetschberei ches SB₁, der Geräuschpegel des Betriebsgeräusches um ein Maß von annä hernd 1 dB auf etwa 12 dB vermindert werden kann, im Vergleich zum Ge räuschpegel des herkömmlichen Kraftstoffeinspritzventils. Weiter ist aus der Kurve G2 der Fig. 9 ersichtlich, daß durch Einstellung der Abmessung X_S des Spaltes S₁ zwischen dem beweglichen Kern 4 und dem feststehenden Bauteil 8 beim Schließen des Ventils auf einen kleinen Wert, der innerhalb des Bereiches von 13 µm bis 17 µm liegt, der Geräuschpegel des Betriebsgeräusches um ein Maß von etwa 3 dB auf etwa 8 dB im Vergleich mit dem herkömmlichen Kraft stoffeinspritzventil vermindert werden kann, selbst wenn der Quetschbereich SB₁ gemäß Fig. 1 und 2 nicht vorgesehen ist. Weiter ist ersichtlich, daß in dem Fall, in dem der Quetschbereich SB₁ vorgesehen ist, durch Einstellen der Ab messung X_S des Spaltes S₁ beim Schließen des Ventils auf einen kleinen Wert, der innerhalb des Bereiches von 3,5 µm bis 22 µm liegt, der Geräuschpegel des Betriebsgeräusches im Vergleich zu dem Fall, in dem der Quetschbereich nicht vorgesehen ist, tatsächlich vermindert werden kann. In dem Fall, in dem die Abmessung X_S des Spaltes S₁ auf einen Wert unter 3,5 µm eingestellt ist, kann dagegen, abhängig von einem Dimensionierungsfehler, der beim Design auftritt, ein Versagen dahingehend auftreten, daß die sich gegenüberliegenden Flächen in gegenseitige Berührung kommen. In dem Fall, in dem die Abmessung X_S des Spaltes S₁ auf einen Wert über 32 µm festgelegt ist, wird es dagegen schwierig, die erwünschte Reduzierung des Betriebsgeräusches zu erreichen.

Weiter zeigen die Fig. 10 und 11 Kurven, die durch Messung und Berechnung der Veränderung der Kraftstoffeinspritzmenge im Zeitverlauf und den Anteil o der das Verhältnis der Sekundäreinspritzung (Sekundäreinspritzungsmenge/ maximale Einspritzmenge) für die Abmessung Xs des Spaltes S₁ beim Schlie ßen des Ventils erhalten sind. Aus der Kurve der Fig. 10 ist ersichtlich, daß eine große sekundäre Einspritzung mit einer Einspritzrate von nicht weniger als 50% nach der primären Einspritzung bei dem herkömmlichen Kraftstoffeinspritzventil auftritt, das nicht mit dem Quetschbereich an einem Bereich versehen ist, der einen Durchlaß für bei der Ventilschließbewegung des beweglichen Kerns her ausgedrückten Kraftstoff bildet. Weiter ist aus der Kurve der Fig. 10 ersichtlich, daß in dem Fall, in dem der Quetschbereich SB₁ in dem Bereich ausgebildet ist, der den Kraftstoffausdrückdurchlaß bildet, und bei dem die Abmessung X_S des Spaltes S₁ beim Schließen des Ventils auf 22 µm festgelegt ist, wie im Fall der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die sekundäre Einspritzmenge deutlich vermindert werden kann. Weiter wird in dem Fall, in dem die Abmes sung X_S des Spaltes S₁ beim Schließen des Ventils auf 7 µm festgelegt ist, die sekundäre Einspritzungsmenge weiter vermindert. Zusätzlich ist aus der Kurve der Fig. 11 ersichtlich, daß entsprechend der Verschmälerung der Abmessung X_S des Spaltes S₁ bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform auf 11 µm und dann 5 µm in Stufen die sekundäre Einspritzmenge kleiner wird und auf diese Weise der am meisten bevorzugte Wert wird.

Fig. 12 zeigt das Kraftstoffeinspritzventil einer weiteren Ausführungsform. Die ses Kraftstoffeinspritzventil hat einen Aufbau, bei dem ein Abstandsbauteil 28 anstelle des feststehenden Bauteils 8 bei der vorstehend beschriebenen Aus führungsform gemäß Fig. 1 verwendet wird. Das Abstandsbauteil 28 ist zwi schen dem proximalen Endbereich des Düsenkörpers 20 und einen inneren Schulterbereich des Körpers 21 eingesetzt und die distale Endfläche des be weglichen Kerns 4 ist derart ausgebildet, daß sie in sich gegenüberliegender Weise auf die Fläche des Abstandsbauteils 28 zeigt. Das Kraftstoffeinspritzven til hat den gleichen Aufbau wie das Kraftstoffeinspritzventil der vorgenannten Ausführungsform gemäß Fig. 1 bezüglich des elektromagnetischen Solenoids 3, der Hülse 7, des beweglichen Kerns 4 und ähnlichem. Wie im Fall des Auf baus gemäß Fig. 2 ist an dem äußeren Umfangsbereich des beweglichen Kerns 4 ein Quetschbereich zwischen der Hülse 7 und dem beweglichen Kern 4 aus gebildet, ist zwischen der distalen Endfläche des beweglichen Kerns 4 und der proximalen Endfläche des Abstandsbauteils 28 der Spalt S₁ ausgebildet, und ist der Spalt S₂ zwischen der proximalen Endfläche des beweglichen Kerns 4 und der distalen Endfläche des feststehenden Kernbereiches 2 ausgebildet.

Wenn beim Schließen dieses Kraftstoffeinspritzventils der bewegliche Kern 4 in die Ventilschließrichtung bewegt wird, wird der Kraftstoff, der zwischen dem Spalt S₁, der zwischen der proximalen Endfläche des Abstandsbauteils 28 und der distalen Endfläche des beweglichen Kerns 4 verbleibt, sandwichartig durch diese Fläche aufgenommen und mit einer Preßkraft beaufschlagt. In der glei chen Weise wie bei der vorstehend erläuterten Ausführungsform tritt der Kraft stoff durch den Quetschbereich aus einem Spalt S₄, der an dem äußeren Um fangsbereich des beweglichen Kerns 4 ausgebildet ist, durch und tritt dann durch den Spalt S₂ hindurch, der zwischen der proximalen Endfläche des be weglichen Kerns 4 und der distalen Endfläche des feststehenden Kernberei ches 2 ausgebildet ist. Danach wird der Kraftstoff in dem Kraftstoffdurchlaß hin ein ausgepreßt, der in der Innenseite des beweglichen Kerns 4 ausgebildet ist, wodurch die Quetschung erzeugt wird.

Beim Erzeugen einer solchen Ventilschließquetschung wird eine Quetschreak tionskraft an dem beweglichen Kern 4 erzeugt, die bewirkt, daß Kraftstoff auf die proximale Endfläche des Abstandbauteils 28 gepreßt wird. Aufgrund dieser Quetschreaktionskraft wird auf die Bewegung des beweglichen Kerns 4 und die Ventilnadel 5 unmittelbar vor dem Schließen des Ventils rasch eine Bremsung aufgebracht. Entsprechend und in gleicher Weise wie bei der vorstehend er läuterten Ausführungsform wird die Auftreffgeschwindigkeit des Ventilelements 15, wenn dieses auf den Ventilsitz 11 auftrifft, beim Schließen des Ventils ver mindert, so daß das Betriebsgeräusch beim Schließen des Ventils wirksam vermindert wird. Weiter wird entsprechend der Verminderung der Auftreifge schwindigkeit des Ventilelements 15 das Prellen, das an dem Ventilelement 15 beim Auftreffen erzeugt wird, unterdrückt, so daß die sekundäre Einspritzung nach Schließen des Ventils drastisch vermindert werden kann.

Fig. 13 zeigt ein Kraftstoffeinspritzventil einer weiteren Ausführungsform. Die ses Kraftstoffeinspritzventil hat einen Aufbau, bei dem das vorgenannte Ab standsbauteil 28 oder ähnliches nicht verwendet wird, und die distale Endfläche des beweglichen Kerns 4 ist derart gestaltet, daß sie in sich gegenüberliegen der Weise direkt auf den proximalen Endbereich des Düsenkörpers 30 zeigt. Das Kraftstoffeinspritzventil hat den gleichen Aufbau wie das Kraftstoffeinspritz ventil der vorgenannten Ausführungsform gemäß Fig. 1 und 12 bezüglich des elektromagnetischen Solenoids 3, der Hülse 7, dem beweglichen Kern 4 und ähnlichem. Wie im Fall des Aufbaus gemäß Fig. 2 und 12 ist an dem äußeren Umfangsbereich des beweglichen Kerns 4 ein Quetschbereich zwischen der Hülse 7 und dem beweglichen Kern 4 ausgebildet, der Spalt S₁ zwischen der distalen Endfläche des beweglichen Kerns 4 und der proximalen Endfläche ei nes Düsenkörpers 30 ausgebildet, und der Spalt S₂ zwischen der proximalen Endfläche des beweglichen Kerns 4 und der distalen Endfläche des feststehen den Kernbereiches 2 ausgebildet.

Beim Schließen dieses Kraftstoffeinspritzventils wird, wenn der bewegliche Kern 4 in der Ventilschließrichtung bewegt wird, der Kraftstoff, der in dem Spalt S₁ zwischen der proximalen Endfläche des Düsenkörpers 30 und der distalen Endfläche des beweglichen Kerns 4 zurückbleibt, sandwichartig von diesen Flächen aufgenommen und mit einer Druck- bzw. Preßkraft beaufschlagt. In gleicher Weise wie bei den vorgenannten Ausführungsformen tritt der Kraftstoff aus dem Spalt S₄ der an dem äußeren Umfangsbereich des beweglichen Kerns 4 ausgebildet ist, durch den Quetschbereich hindurch und tritt dann durch den Spalt S₂ hindurch, der zwischen der proximalen Endfläche des beweglichen Kerns 4 und der distalen Endfläche des feststehenden Kernbereiches 2 ausge bildet ist, hindurch. Danach wird der Kraftstoff in den Kraftstoffdurchlaß hinein ausgepreßt, der in dem beweglichen Kern 4 ausgebildet ist, wodurch die Quet schung erzeugt wird.

Bei dem Erzeugen einer solchen Ventilschließquetschung wird eine Quetschre aktionskraft an dem beweglichen Kern 4 erzeugt, die derart wirkt, daß sie Kraft stoff zu der proximalen Endfläche des Düsenkörpers 30 preßt. Aufgrund dieser Quetschreaktionskraft wird auf die Bewegung des beweglichen Kerns 4 und der Ventilnadel 5 unmittelbar bevor dem Schließen des Ventils rasch eine Brem sung ausgeübt. Entsprechend und in gleicher Weise wie bei der vorgenannten Ausführungsform wird die Auftreffgeschwindigkeit des Ventilelements 15, wenn dieses auf den Ventilsitz 11 beim Schließen des Ventils auftrifft, vermindert, so daß das Betriebsgeräusch beim Schließen des Ventils vermindert werden kann. Weiter wird entsprechend der Verminderung der Auftreffgeschwindigkeit des Ventilelements 15 das Prellen, das an dem Ventilelement 15 beim Auftreffen erzeugt wird, unterdrückt, so daß die sekundäre Einspritzung nach Schließen des Ventils drastisch vermindert werden kann.

Wie vorstehend beschrieben, wird bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoffventil beim Schließen des Ventils eine Quetschreaktionskraft an dem beweglichen Kern erzeugt. Da die Quetschreaktionskraft umgekehrt proportional zur dritten Potenz der Abmessung des Spaltes zwischen dem beweglichen Kern und dem feststehenden Bauteil zunimmt, wird eine große Quetschreaktionskraft erzeugt, selbst wenn der Spalt zwischen der proximalen Endfläche des feststehenden Bereiches und der distalen Endfläche des beweglichen Kerns klein ist. Weiter wird auf den beweglichen Kern und die Ventilnadel aufgrund dieser Quetschre aktionskraft unmittelbar vor dem Zeitpunkt, zu dem das Ventil schließt, eine ra sche Bremsung aufgebracht. Entsprechend wird die Auftreffgeschwindigkeit des Ventilelements, wenn das Ventilelement auf den Ventilsitz beim Schließen des Ventil auftrifft, vermindert, und entsprechend wird das Betriebsgeräusch beim Schließen des Ventils vermindert. Weiter kann aufgrund der Verminderung der Auftreffgeschwindigkeit des Ventilelements das Prellen, das an dem Ventilele ment beim Auftreffen erzeugt wird, unterdrückt werden, und die Sekundärein spritzung nach Schließen des Ventils kann minimiert werden, so daß das Kraftstoffeinspritzzumeßverhalten verbessert werden kann.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzventil enthaltend:

a) einen Körper (1; 21)
b) ein elektromagnetisches Solenoid (3), das in der Innenseite des Körpers an geordnet ist;
c) einen beweglichen Kern (4), der in der axialen Richtung beweglich ist und in der Innenseite des elektromagnetischen Solenoids angeordnet ist;
d) eine Ventilnadel (5), die starr mit dem distalen Ende des beweglichen Kerns verbunden ist und in der Innenseite des Körpers derart angeordnet ist, daß sie in der axialen Richtung beweglich ist;
e) einen feststehenden Bereich (8; 28), der an einer vorgegebenen Position in der Innenseite des Körpers derart angeordnet ist, daß der bewegliche Kern sich an den feststehenden Bereich annähert, wenn sich die Ventilnadel in dem Ventil in der Schließrichtung bewegt, und derart, daß ein Spalt (S₁) zwischen dem feststehenden Bereich und dem beweglichen Kern beim Schließen des Ventils ausgebildet ist; und
f) eine Quetscheinrichtung, die betriebsmäßig derart ist, daß, wenn Kraftstoff, der in dem zwischen dem beweglichen Kern (4) und dem feststehenden Be reich (8; 28) ausgebildeten Spalt (S₁) zurückbleibt, entsprechend der Bewe gung des beweglichen Kerns zu der Ventilschließseite hin unter Druck gesetzt wird, die besagte Strömung von Kraftstoff an einem Bereich (SB₁; SB₂) ge quetscht wird, der einen Durchlaß für den Kraftstoff bildet, der durch den Spalt hindurch herausgedrückt wird.

2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, wobei die Abmessung des zwi schen dem beweglichen Kern (4) und dem feststehenden Bereich (8; 28) aus gebildeten Spaltes (S₁) zwischen 3,5 µm und 32 µm beträgt.

3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, wobei die Quetscheinrichtung durch einen Quetschbereich (SB₁; SB₂) gebildet ist, der an der Innenseite einer Hülse (7) angeordnet ist, die an dem Außenumfang des beweglichen Kerns (4) positioniert ist.

4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, wobei der Quetschbereich (SB₂), der die Quetscheinrichtung bildet, durch Einwärtsausbauchen eines inne ren Umfangbereiches der Hülse (7) zu einer ringartigen Gestalt gebildet ist.

5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, wobei ein ringförmiges festste hendes Bauteil (8), das den feststehenden Bereich bildet, starr an einer vorge gebenen Position an der Innenseite des Körpers (1) befestigt ist.

6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, wobei das Kraftstoffeinspritz ventil weiter enthält einen Düsenkörper (10), der an die distale Endseite des Körpers (1) derart angeschlossen ist, daß der Düsenkörper die Ventilnadel (5) von außen umgibt, einen Ventilsitz (11), der um eine Einspritzöffnung (12) her um ausgebildet ist, die in einem distalen Endbereich des Düsenkörpers ausge bildet ist, und eine Schraubenfeder (9), die den beweglichen Kern (4) zu der distalen Endbereichsseite hin vorspannt.

7. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, wobei ein Düsenkörper (20) in die Innenseite des distalen Endes des Körpers (21) eingesetzt ist, ein plattenar tiges Abstandsbauteil (28) zwischen einem inneren Umfangsschulterbereich des Körpers und einem proximalen Endbereich des Düsenkörpers eingesetzt ist, und ein Bereich des plattenartigen Abstandsbauteils, der zur Innenseite des Düsenkörpers vorsteht, als der feststehende Bereich ausgebildet ist.

8. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, wobei ein mit kleinem Durch messer ausgebildeter Bereich (4a) an der distalen Endseite des beweglichen Kerns (4) ausgebildet ist und der Quetschbereich an dem inneren Umfangsbe reich des ringförmigen feststehenden Bauteils (8) zum Führen eines äußeren Umfangsbereiches des mit kleinem Durchmesser ausgebildeten Bereiches ausgebildet ist.

9. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, wobei ein plattenartiger Zwi schenraum oder ein keilartiger Zwischenraum teilweise und zusätzlich in dem zwischen dem beweglichen Kern (4) und dem feststehenden Bereich (8) aus gebildeten Zwischenraum ausgebildet ist, so daß die Quetschreaktionskraft eingestellt wird, die an dem beweglichen Kern beim Schließen des Ventils er zeugt wird.