DE102009001003B4 - Brennstoffeinspritzventil - Google Patents

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Abstract

Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere Injektor für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen, mit einem Steuerventil (22), wobei das Steuerventil (22) eine Ventilstange (23), eine Ventilplatte (17) und eine Drosselplatte (8) aufweist, wobei die Ventilplatte (17) eine Durchgangsöffnung (33) aufweist, die sich entlang einer Achse (38) des Steuerventils (22) durch die Ventilplatte (17) erstreckt, wobei an einer der Drosselplatte (8) zugewandten Seite (34) der Ventilplatte (17) und/oder an einer der Ventilplatte (17) zugewandten Seite (29) der Drosselplatte (8) eine an die Durchgangsöffnung angrenzende Ausnehmung (35) vorgesehen ist, wobei die Drosselplatte (8) eine weitere Ausnehmung (25) aufweist, die mit einem Niederdruckrücklauf (28) verbunden ist, wobei sich die Ventilstange (17) zumindest abschnittsweise durch die Durchgangsöffnung (33) erstreckt, wobei die Ventilstange (17) einen der an die Durchgangsöffnung (33) angrenzenden Ausnehmung (35) zugeordneten, verjüngten Abschnitt (39) aufweist, und wobei die Ventilstange (23) bei einer Betätigung des Steuerventils (22) entlang der Achse (38) des Steuerventils (22) verstellbar ist, um eine Verbindung der Ablaufdrossel (36) der Drosselplatte (8) mit dem Niederdruckrücklauf (28) über die an die Durchgangsöffnung (33) angrenzende Ausnehmung (35), den verjüngten Abschnitt (39) der Ventilstange (23) und die weitere Ausnehmung (25) der Drosselplatte (8) freizugeben.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet für Injektoren für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen.
  • Aus der DE 10 2006 021 741 A1 ist ein Kraftstoffinjektor mit einem druckausgeglichenen Steuerventil bekannt. Der bekannte Injektor dient zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine. Dabei ist ein Einspritzglied vorgesehen, das durch ein Steuerventil angesteuert wird und welches mindestens eine Einspritzöffnung freigibt oder verschließt. Das Steuerventil gibt dabei eine Verbindung aus einem Steuerraum in einen Kraftstoffrücklauf frei oder verschließt diesen. Dies erfolgt, indem ein Schließelement in einen Sitz gestellt wird oder diesen freigibt. Im Schließelement ist eine Bohrung ausgebildet, in der ein Stift aufgenommen ist, wobei der Durchmesser der Bohrung im Wesentlichen dem Durchmesser des Sitzes entspricht. Der Stift stützt sich mit einer Seite gegen eine Druckstange, gegen einen Federteller oder gegen das Injektorgehäuse ab.
  • Der aus der DE 10 2006 021 741 A1 bekannte Kraftstoffinjektor hat den Nachteil, dass dieser eine relativ große Gesamtlänge aufweist, wodurch der Einsatzbereich beschränkt ist.
  • Aus DE 198 16 316 A1 , DE 100 31 582 A1 , DE 100 02 722 A1 und US 5 664 545 A sind darüber hinaus Kraftstoffinjektoren bekannt, bei denen die Bewegung einer Düsennadel mit Hilfe eines Steuerventils geschieht, über das der Druck in einem Steuerraum einstellbar ist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein druckausgeglichenes Schaltventil mit einem verringerten Herstellungsaufwand in einer konstruktiv einfachen Ausgestaltung geschaffen ist.
  • Speziell kann eine kostenintensive Erodiergeometrie entfallen, eine hohe Bauteilfestigkeit erzielt und eine reduzierte Injektorgesamtlänge ermöglicht werden.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Brennstoffeinspritzventils möglich.
  • Vorteilhaft ist es, dass die Ventilstange in der Durchgangsöffnung geführt ist. Hierdurch ist ein kompakter Aufbau des Brennstoffeinspritzventils, insbesondere des Steuerventils, mit einer geringen Anzahl an Bauteilen möglich.
  • Allerdings ist es auch vorteilhaft, dass das Steuerventil eine Ventilhülse aufweist, die teilweise in die Ausnehmung eingesetzt ist, dass der Niederdruckrücklauf mit einem freibleibenden Teil der Ausnehmung verbunden ist, dass die Ventilhülse zumindest abschnittsweise in die Durchgangsöffnung der Ventilplatte eingesetzt ist, dass die Ventilhülse eine Durchgangsbohrung, in der die Ventilstange geführt ist, und zumindest eine Verbindungsbohrung aufweist, die die Durchgangsbohrung der Ventilhülse mit der an die Durchgangsöffnung angrenzenden Ausnehmung verbindet. Durch die Ventilhülse ist eine vorteilhafte Führung der Ventilstange gewährleistet. Hierbei kann die Ventilhülse aus einem Material gebildet sein, das eine hohe Haltbarkeit und eine große Zuverlässigkeit des Steuerventils im Betrieb ermöglicht.
  • In vorteilhafter Weise ist die Ventilstange im Wesentlichen als zylinderförmige Ventilstange ausgebildet. Ferner ist es vorteilhaft, dass die Ventilstange einen Einstich aufweist, der den verjüngten Abschnitt der Ventilstange bildet. An den beiden, einander zugewandten Flanken, die durch den Einstich gebildet sind, liegt im geschlossenen Zustand des Steuerventils der gleiche Druck an, wodurch eine druckausgeglichene Auslegung des Steuerventils möglich ist. Hierfür ist ferner von der Seite eines mit dem Niederdruckrücklauf verbundenen Kanals in der Drosselplatte, das heißt in dem freibleibenden Teil der Ausnehmung der Drosselplatte, und seitens eines vorzugsweise piezoelektrischen Aktors vorzugsweise zumindest näherungsweise die gleiche Druckbeaufschlagung gegeben.
  • Vorteilhaft ist es, dass die Ventilhülse mit der Ventilplatte verbunden ist. Dabei ist es ferner vorteilhaft, dass die Ventilhülse mittels einer Presspassung mit der Ventilplatte verbunden ist. Die Ventilhülse kann dabei in die Durchgangsöffnung der Ventilplatte eingepresst sein. Vorzugsweise ist die Ventilhülse auch in der Drosselplatte geführt, um eine Verdrehung der Ventilplatte gegen die Drosselplatte, insbesondere während der Montage, das heißt beim Anziehen einer Düsenspannmutter oder dergleichen, zu verhindern. Dabei wird aber vorzugsweise darauf geachtet, dass in allen Toleranzlagen zwischen der Ventilhülse und der Drosselplatte ein Spiel vorhanden ist, um eine Überbestimmung zu verhindern.
  • Vorteilhaft ist es, dass die Ventilhülse einen umlaufenden Bund aufweist, dass die Drosselplatte einen Absatz aufweist und dass sich die Ventilhülse mit ihrem umlaufenden Bund gegen den an der Drosselplatte vorgesehenen Absatz abstützt. Dies ermöglicht ein vorteilhaftes Einsetzen der Ventilhülse in die Drosselplatte, insbesondere mit einem gewünschten Spiel, wobei eine vorteilhafte Abstützung ermöglicht ist. Dabei ist es ferner vorteilhaft, dass die Ventilhülse an dem umlaufenden Bund zumindest eine dem Absatz zugewandte, umlaufende Beißkante aufweist und/oder dass an dem Absatz der Drosselplatte zumindest eine dem Bund zugewandte, umlaufende Beißkante vorgesehen ist. Hierbei kann zwischen dem Absatz der Drosselplatte und dem umlaufenden Bund der Ventilhülse ein Dichtring angeordnet sein, beispielsweise aus einem Metall, insbesondere aus Kupfer. Vorzugsweise liegt die Ventilhülse mit ihrem umlaufenden Bund aber direkt an dem Absatz der Drosselplatte an, wobei die Beißkante eine Kraftstoffunterwanderung verhindert und in den Absatz der Drosselplatte beziehungsweise den umlaufenden Bund der Ventilhülse durch Materialverformung bei der Montage eingreift. Im Betrieb wird die Ventilhülse durch den hohen Druck des Brennstoffs, der sich in der an die Durchgangsöffnung angrenzenden Ausnehmung befindet, gegen den an der Drosselplatte vorgesehenen Absatz gepresst.
  • In vorteilhafter Weise umschließt die an die Durchgangsöffnung der Ventilplatte angrenzende Ausnehmung die Durchgangsöffnung. Dabei ist es ferner vorteilhaft, dass diese Ausnehmung kreisringförmig ausgestaltet ist. Zur Verbindung der Durchgangsbohrung der Ventilhülse mit dieser Ausnehmung sind in vorteilhafter Weise mehrere Verbindungsbohrungen in der Ventilhülse vorgesehen, die die Durchgangsbohrung der in die Ventilplatte eingesetzten Ventilhülse mit der an die Durchgangsöffnung angrenzenden Ausnehmung verbinden. Die Verbindungsbohrungen sind vorzugsweise quer in der Ventilhülse ausgebildet, insbesondere senkrecht zu einer Achse der Ventilstange, entlang der die Ventilstange verschiebbar in der Durchgangsbohrung der Ventilhülse geführt ist.
  • Durch die Führung der Ventilstange in der Durchgangsbohrung der Ventilhülse ist eine Abdichtung des durch den verjüngten Abschnitt der Ventilstange, insbesondere den Einstich, gebildeten Raums möglich. Diese Abdichtung kann allerdings gegebenenfalls auch nur an einer Seite vorgesehen sein.
  • Vorteilhaft ist es, dass die Ventilstange ein zumindest näherungsweise tellerförmiges Dichtelement aufweist, das in dem freibleibenden Teil der Ausnehmung der Drosselplatte angeordnet ist, und dass zwischen dem Dichtelement der Ventilstange und einer der Drosselplatte zugewandten Stirnseite der Ventilhülse ein Dichtsitz zum Schließen der Verbindung zwischen der Ablaufdrossel der Drosselplatte mit dem Niederdruckrücklauf über die an die Durchgangsöffnung angrenzende Ausnehmung, die Verbindungsbohrung der Ventilhülse, den verjüngten Abschnitt der Ventilstange und den freibleibenden Teil der Ausnehmung der Drosselplatte vorgesehen ist. Auf diese Weise kann durch das tellerförmige Dichtelement zu dem freibleibenden Teil der Ausnehmung der Drosselplatte hin eine Abdichtung geschaffen werden, wobei der beim Öffnen ermöglichte Durchfluss in einfacher Weise konstruktiv vorgegeben werden kann. Hierbei kann durch den Dichtsitz zwischen dem tellerförmigen Dichtelement der Ventilstange und der Stirnseite der Ventilhülse eine zuverlässige Abdichtung in der geschlossenen Stellung erfolgen. Dabei ist es ferner vorteilhaft, dass die Durchgangsbohrung der Ventilhülse eine Fase aufweist, die an die der Drosselplatte zugewandte Stirnseite der Ventilhülse angrenzt. Ferner ist es vorteilhaft, dass ein Federelement vorgesehen ist, das die Ventilstange gegen die der Drosselplatte zugewandte Stirnseite der Ventilhülse mit einer Schließkraft beaufschlagt. Somit kann die für die Abdichtung notwendige Kraft durch die Ventilfeder erzeugt werden. Zum Betätigen des Steuerventils arbeitet der piezoelektrische Aktor gegen die Ventilfeder, so dass eine Auslegung des Steuerventils in einfacher Weise möglich ist. Dies ermöglicht eine vorteilhafte Ausgestaltung des druckausgeglichenen Steuerventils.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 ein Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritzventils der Erfindung in einer auszugsweisen, schematischen, axialen Schnittdarstellung und
  • 2 das in 1 dargestellte Brennstoffeinspritzventil entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Brennstoffeinspritzventils 1 der Erfindung in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung. Das Brennstoffeinspritzventil 1 kann insbesondere als Injektor für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen dienen. Ein bevorzugter Einsatz des Brennstoffeinspritzventils 1 besteht für eine Brennstoffeinspritzanlage mit einem Common-Rail, das Dieselbrennstoff unter hohem Druck zu mehreren Brennstoffeinspritzventilen 1 führt. Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle.
  • Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist einen Haltekörper 2 und einen Düsenkörper 3 auf. Der Düsenkörper 3 ist auf geeignete Weise mit dem Haltekörper 2 verbunden, beispielsweise durch eine Düsenspannmutter. Der Düsenkörper 3 weist einen Brennstoffraum 4 auf, in dem eine Düsennadel 5 angeordnet ist. Ferner ist in dem Brennstoffraum 4 eine Steuerraumhülse 6 angeordnet, die von einer Ventilfeder 7 gegen eine Drosselplatte 8 beaufschlagt ist. Die Drosselplatte 8, die Steuerraumhülse 6 und eine Stirnseite 9 der Düsennadel 5 begrenzen einen Steuerraum 10.
  • Der Haltekörper 2 weist einen Hochdruckzulauf 15 auf. Aus dem Hochdruckzulauf 15 gelangt Brennstoff über einen Brennstoffkanal einer Ventilplatte 17 und einen Brennstoffkanal 18 in der Drosselplatte 8 in den Brennstoffraum 4. Dadurch befindet sich im Betrieb unter hohem Druck stehender Brennstoff im Brennstoffraum 4. Ferner weist die Drosselplatte 8 eine Zulaufdrossel 19 auf, die von dem Brennstoffkanal 18 abzweigt. Über die Zulaufdrossel 19 gelangt Brennstoff in den Steuerraum 10.
  • Das Brennstoffeinspritzventil 1 weist einen piezoelektrischen Aktor 20, der in einem Aktorraum 21 des Haltekörpers 2 angeordnet ist, und ein mittels des Aktors 20 betätigbares Steuerventil 22 auf. Mittels des Steuerventils 22 ist eine Betätigung der Düsennadel 5 möglich, um Brennstoff aus dem Brennstoffraum 4 in eine Brennkammer einer Brennkraftmaschine einzuspritzen.
  • Das Steuerventil 22 umfasst eine Ventilstange 23, die Ventilplatte 17, die Drosselplatte 8 und eine Ventilhülse 24. Hierbei weist die Drosselplatte 8 eine Ausnehmung 25 auf, in die die Ventilhülse 24 teilweise eingesetzt ist. Da die Ventilhülse 24 nur teilweise in die Ausnehmung 25 eingesetzt ist, bleibt ein Teil 26 der Ausnehmung 25 der Drosselplatte 8 frei. Der freibleibende Teil 26 der Ausnehmung 25 der Drosselplatte 8 ist über einen in der Drosselplatte 8 ausgebildeten Kanal 27 mit einem Niederdruckrücklauf 28 verbunden. An dem Niederdruckrücklauf 28 liegt dabei ein relativ niedriger Druck an.
  • Die Drosselplatte 8 weist im Bereich der Ausnehmung 25 einen Absatz 30 auf. Ferner die Ventilhülse 24 einen umlaufenden Bund 31 auf. Der umlaufende Bund 31 der Ventilhülse 24 und der Absatz 30 der Drosselplatte 8 sind aneinander angepasst. Beim Einsetzen der Ventilhülse 24 in die Ausnehmung 25 der Drosselplatte 8 gelangt der umlaufende Bund 31 der Ventilhülse 24 in Anlage mit dem Absatz 30 der Drosselplatte 8. Dabei ist die Ventilhülse 24 im montierten Zustand mit ihrem umlaufenden Bund 31 gegen den Absatz 30 gepresst, um eine druckbeständige Abdichtung zu gewährleisten. Hierbei ist an dem umlaufenden Bund 31 der Ventilhülse 24 eine dem Absatz 30 der Drosselplatte 8 zugewandte, umlaufende Beißkante 32 vorgesehen, die eine Brennstoffunterwanderung verhindert. Die Beißkante 32 kann auch an dem Absatz 30 der Drosselplatte 8 vorgesehen sein, wobei die Beißkante 32 in diesem Fall dem umlaufenden Bund 31 der Ventilhülse 24 zugewandt ist. Eine axiale Abstützung der Ventilhülse 24 an dem Absatz 30 der Drosselplatte 8 erfolgt mittels der Beißkante 32.
  • Die Ventilplatte 17 weist eine Durchgangsbohrungsöffnung 33 auf, in die die Ventilhülse 24 abschnittsweise eingesetzt ist. Dabei ist die Ventilhülse 24 mit der Ventilplatte 17 verbunden. Hierfür ist die Ventilhülse 24 in die Durchgangsöffnung 33 der Ventilplatte 17 eingepresst. Die Ventilplatte 17 weist an einer der Drosselplatte 8 zugewandten Seite 34 eine an die Durchgangsöffnung 33 angrenzende Ausnehmung 35 auf. Die Ausnehmung 35 ist vorzugsweise kreisringförmig ausgestaltet, wobei diese einmal vollständig um die in die Durchgangsöffnung 33 der Ventilplatte 17 eingesetzte Ventilhülse 24 geführt ist.
  • Im Betrieb des Brennstoffeinspritzventils 1 befindet sich in der Ausnehmung 35 Brennstoff. Die Ausnehmung 35 ist dabei über die Ablaufdrossel 36 mit dem Steuerraum 10 verbunden. Im geschlossenen Zustand des Steuerventils 22 befindet sich somit in der Ausnehmung 35 Brennstoff, der unter dem gleichen Druck steht wie der Brennstoff im Steuerraum 10. Da sich die Ventilhülse 24 mittels der Beißkante 32 an dem Bund 31 abstützt, ergibt sich aufgrund des Drucks des Brennstoffs eine resultierende Kraft auf die Ventilhülse, die die Ventilhülse 24 gegen den Absatz 30 der Drosselplatte 8 presst. Hierdurch ist eine zuverlässige Abdichtung der Ausnehmung 35 gegenüber dem freibleibenden Teil 26 der Ausnehmung 25 der Drosselplatte 8 und somit dem Niederdruckrücklauf 28 gewährleistet.
  • Die Drosselplatte 8 weist eine Ablaufdrossel 36 auf. Die Ablaufdrossel 36 mündet einerseits in den Steuerraum 10 und andererseits in die Ausnehmung 35. Über die Ablaufdrossel 36 ist der Steuerraum 10 mit der Ausnehmung 35 verbunden.
  • Die Ventilhülse 24 weist eine Durchgangsbohrung 37 auf, in der die Ventilstange 23 in axialer Richtung, das heißt entlang einer Achse 38 des Steuerventils 22, geführt ist. Die Achse 38 ist dabei die Achse 38 der Durchgangsbohrung 37. Die Ventilstange 23 weist einen Einstich 39 auf, der einen verjüngten Abschnitt der im Wesentlichen zylinderförmig ausgestalteten Ventilstange 23 bildet. Durch den Einstich 39 ist ein Raum 40 zwischen der Ventilstange 23 und der Ventilhülse 24 gebildet. Der Raum 40 ist dabei ein freibleibender Teil der Durchgangsbohrung 37.
  • Die Ventilhülse 24 weist mehrere Verbindungsbohrungen 41, 42 auf, die den Raum 40 der Durchgangsbohrung 37 der Ventilhülse 24 mit der Ausnehmung 35 der Ventilplatte 17 verbinden. In dem in der 1 dargestellten geschlossenen Zustand des Steuerventils 22 steht der Raum 40 über die Verbindungsbohrungen 41, 42 mit der Ausnehmung 35 der Ventilplatte 17 und somit über die Ablaufdrossel 36 mit dem Steuerraum 10 in Verbindung. Dadurch befindet sich in dem Raum 40 unter hohem Druck stehender Brennstoff. Der Druck dieses Brennstoffs wirkt auf die beiden Flanken 43, 44 der Ventilstange 23, die den Raum 40 begrenzen. Dabei gleichen sich die Kräfte aus, so dass das Steuerventil 22 zumindest näherungsweise druckausgeglichen ist.
  • Die Ventilstange 23 weist ein tellerförmiges Dichtelement 50 auf, das in dem freibleibenden Teil 26 der Ausnehmung 25 der Drosselplatte 8 angeordnet ist. Zwischen dem tellerförmigen Dichtelement 50 und einer der Drosselplatte 8 zugewandten Stirnseite 51 der Ventilhülse 24 ist ein Dichtsitz zum Schließen der Verbindung zwischen der Ablaufdrossel 36 der Drosselplatte 8 und dem Kanal 27 in der Drosselplatte 8 über die Ausnehmung 35 in der Ventilplatte 17, die Verbindungsbohrungen 41, 42 in der Ventilhülse 24, den verjüngten Abschnitt 39 der Ventilstange 23 und den freibleibenden Teil 26 der Ausnehmung 25 der Drosselplatte 8 gegeben. Hierbei ist ein Federelement 52 vorgesehen, das die Ventilstange 23 gegen die der Drosselplatte 8 zugewandte Stirnseite 51 der Ventilhülse 24 mit einer Schließkraft beaufschlagt, um das Steuerventil 22 in der geschlossenen Stellung zu halten.
  • Die Betätigung des Steuerventils 22 erfolgt über den piezoelektrischen Aktor 20, wobei die Ventilstange 23 in einer Öffnungsrichtung 53 betätigt wird. Hierbei wird der zwischen dem Dichtelement 50 und der Stirnseite 51 der Ventilhülse 24 gebildete Dichtsitz geöffnet, so dass Brennstoff aus dem Steuerraum 10, über die Ablaufdrossel 36, die Ausnehmung 35, die Verbindungsbohrungen 41, 42, den Raum 40 im Bereich des Einstichs 39 der Ventilstange 23, den geöffneten Dichtsitz zwischen dem tellerförmigen Dichtelement 50 und der Stirnseite 51 der Ventilhülse 24 und dem freibleibenden Teil 26 der Ausnehmung 25 der Drosselplatte 8 über den Kanal 27 zu dem Niederdruckrücklauf 28 gelangt. Hierbei ist es vorteilhaft, dass die Durchgangsbohrung 37 der Ventilhülse 24 eine Fase 54 aufweist, die an die der Drosselplatte 8 zugewandte Stirnseite 51 der Ventilhülse 24 angrenzt. Hierdurch kann der Durchfluss beim Öffnen des Steuerventils 22, insbesondere in der Anfangsphase, erhöht werden.
  • Wenn das Steuerventil 22 geöffnet ist, dann besteht eine gedrosselte Verbindung zwischen dem Steuerraum 10 und dem Niederdruckrücklauf 28. Hierdurch fällt der Druck im Steuerraum 10 ab, so dass die Düsennadel 5 betätigt wird und Brennstoff aus dem Brennstoffraum 4 in eine Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Zum Beenden dieser Einspritzung wird das Steuerventil 22 wieder geschlossen.
  • Beim Schließen des Steuerventils 22, das durch das Federelement 52 bewirkt wird, sperrt das tellerförmige Dichtelement 15 die gedrosselte Verbindung zwischen dem Steuerraum 10 und dem Niederdruckrücklauf 28, wobei der zwischen dem tellerförmigen Dichtelement 50 und der Stirnseite 51 der Ventilhülse 24 gebildete Dichtsitz wieder geschlossen wird. Hierdurch kommt es zu einem Druckanstieg im Steuerraum 10, da Brennstoff über die Zulaufdrossel 19 in der Drosselplatte 8 nachfließt, während der Abfluss über die Ablaufdrossel 36 gestoppt ist. Durch den Druckanstieg im Steuerraum 10 wird die Düsennadel 5 wieder in ihre geschlossene Stellung zurückgestellt.
  • 2 zeigt das in der 1 dargestellte Brennstoffeinspritzventil 1 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel. Das Steuerventil 22 weist in diesem Ausführungsbeispiel die Ventilstange 23, die Ventilplatte 17 und die Drosselplatte 8 auf. Im Unterschied zu dem anhand der 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel ist keine Ventilhülse 24 vorgesehen. An der der Drosselplatte 8 zugewandten Seite 34 der Ventilplatte 17 weist die Ventilplatte 17 die Ausnehmung 35 auf. Die Ausnehmung 35 grenzt dabei an die Durchgangsöffnung 33 an, wobei in diesem Ausführungsbeispiel eine direkte Verbindung zwischen der Durchgangsöffnung 33 und der Ausnehmung 35 der Ventilplatte 17 im Bereich des Einstichs 39 der Ventilstange 23 besteht
  • Die Ausnehmung 35 kann auch an einer der Ventilplatte 17 zugewandten Seite 29 der Drosselplatte 8 in der Drosselplatte 8 ausgebildet sein. Ferner ist es möglich, dass die Ausnehmung 35 sowohl an der der Drosselplatte 8 zugewandten Seite 34 der Ventilplatte 17 als auch an der der Ventilplatte 17 zugewandten Seite 29 der Drosselplatte 8 ausgebildet ist.
  • Die in der Durchgangsöffnung 33 der Ventilplatte 17 geführte Ventilstange 23 wird zum Betätigen des Steuerventils 22 in der Öffnungsrichtung 53 verstellt. Hierbei ist in der Drosselplatte 8 durch eine an die Ausnehmung 25 der Drosselplatte 8 angrenzende Ausnehmung 40 in der Drosselplatte 8 der Raum 40 gebildet, der ringförmig ausgestaltet ist. Im betätigten Zustand kann der Brennstoff aus der Ausnehmung 35 über den ringförmigen Raum 40 in die Ausnehmung 25 der Drosselplatte 8 strömen, wodurch eine Verbindung mit dem Niederdruckrücklauf 28 hergestellt ist. Somit ist bei der Betätigung des Steuerventils 22 die Ventilstange 23 entlang der Achse 38 des Steuerventils 22 verstellbar, um eine Verbindung der Ablaufdrossel 36 der Drosselplatte 8 mit dem Niederdruckrücklauf 28 über die an die Durchgangsöffnung 33 angrenzende Ausnehmung 35, den verjüngten Abschnitt 39 der Ventilstange 23 und die weitere Ausnehmung 25 der Drosselplatte 8 freizugeben.
  • Im geschlossenen Zustand des Steuerventils 22, der in der 2 dargestellt ist, liegt das tellerförmige Dichtelement 50 an der ringförmigen Innenseite 55 der Drosselplatte 8 an. Die ringförmige Innenseite 55 ist dabei an einem Absatz der Drosselplatte 8 gebildet. Beispielsweise können die Ausnehmung 25 und der Raum 40 der Drosselplatte 8 durch eine Stufenbohrung gebildet sein, die im Bereich des Absatzes 56 mit der Fase 54 versehen ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Federelement 52 so ausgelegt, dass im geschlossenen Zustand eine durch den Druck des Brennstoffs in der Ausnehmung 35 auf die Ventilstange 23 wirkende, resultierende Öffnungskraft überkompensiert ist.
  • In den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Aktor 20 als piezoelektrischer Aktor 20 ausgestaltet. Allerdings kann der Aktor 20 auch anders ausgestaltet sein, beispielsweise als Magnetaktor 20.
  • Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims (15)

  1. Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere Injektor für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen, mit einem Steuerventil (22), wobei das Steuerventil (22) eine Ventilstange (23), eine Ventilplatte (17) und eine Drosselplatte (8) aufweist, wobei die Ventilplatte (17) eine Durchgangsöffnung (33) aufweist, die sich entlang einer Achse (38) des Steuerventils (22) durch die Ventilplatte (17) erstreckt, wobei an einer der Drosselplatte (8) zugewandten Seite (34) der Ventilplatte (17) und/oder an einer der Ventilplatte (17) zugewandten Seite (29) der Drosselplatte (8) eine an die Durchgangsöffnung angrenzende Ausnehmung (35) vorgesehen ist, wobei die Drosselplatte (8) eine weitere Ausnehmung (25) aufweist, die mit einem Niederdruckrücklauf (28) verbunden ist, wobei sich die Ventilstange (17) zumindest abschnittsweise durch die Durchgangsöffnung (33) erstreckt, wobei die Ventilstange (17) einen der an die Durchgangsöffnung (33) angrenzenden Ausnehmung (35) zugeordneten, verjüngten Abschnitt (39) aufweist, und wobei die Ventilstange (23) bei einer Betätigung des Steuerventils (22) entlang der Achse (38) des Steuerventils (22) verstellbar ist, um eine Verbindung der Ablaufdrossel (36) der Drosselplatte (8) mit dem Niederdruckrücklauf (28) über die an die Durchgangsöffnung (33) angrenzende Ausnehmung (35), den verjüngten Abschnitt (39) der Ventilstange (23) und die weitere Ausnehmung (25) der Drosselplatte (8) freizugeben.
  2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilstange (23) in der Durchgangsöffnung (37) geführt ist.
  3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (22) eine Ventilhülse (24) aufweist, die teilweise in die Ausnehmung (25) eingesetzt ist, dass der Niederdruckrücklauf mit einem freibleibenden Teil (26) der Ausnehmung (25) verbunden ist, dass die Ventilhülse zumindest abschnittsweise in die Durchgangsöffnung (37) der Ventilplatte (17) eingesetzt ist, dass die Ventilhülse (24) eine Durchgangsbohrung (37), in der die Ventilstange (23) geführt ist, und zumindest eine Verbindungsbohrung (41), (42) aufweist, die die Durchgangsbohrung (37) der Ventilhülse (24) mit der an die Durchgangsöffnung (33) angrenzenden Ausnehmung (35) verbindet.
  4. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilhülse (24) mit der Ventilplatte (17) verbunden ist.
  5. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilhülse (24) mittels einer Presspassung mit der Ventilplatte (17) verbunden ist.
  6. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilhülse (24) einen umlaufenden Bund (31) aufweist, dass die Drosselplatte (8) einen Absatz (30) aufweist und dass sich die Ventilhülse (24) im Betrieb mit ihrem umlaufenden Bund (31) an dem an der Drosselplatte (8) vorgesehenen Absatz (30) abstützt.
  7. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilhülse (24) an dem umlaufenden Bund (31) zumindest eine dem Absatz (30) zugewandte, umlaufende Beißkante (32) aufweist und/oder dass an dem Absatz (30) der Drosselplatte (8) zumindest eine dem Bund (31) zugewandte, umlaufende Beißkante (32) vorgesehen ist.
  8. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilhülse (24) mehrere Verbindungsbohrungen (41, 42) aufweist, die die Durchgangsbohrung (37) der in die Ventilplatte (17) eingesetzten Ventilhülse (24) mit der an die Durchgangsöffnung (33) angrenzenden Ausnehmung (35) verbinden.
  9. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilstange (23) ein zumindest näherungsweise tellerförmiges Dichtelement (50) aufweist, das in dem freibleibenden Teil (26) der Ausnehmung (25) der Drosselplatte (8) angeordnet ist, und dass zwischen dem Dichtelement (50) der Ventilstange (23) und einer der Drosselplatte (8) zugewandten Stirnseite (51) der Ventilhülse (24) ein Dichtsitz zum Schließen der Verbindung zwischen der Ablaufdrossel (36) der Drosselplatte (8) mit dem Kanal (27) der Drosselplatte (8) über die Ausnehmung (35), die Verbindungsbohrungen (41, 42) der Ventilhülse (24), den verjüngten Abschnitt (39) der Ventilstange (23) und den freibleibenden Teil (26) der Ausnehmung (25) der Drosselplatte (8) vorgesehen ist.
  10. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsbohrung (37) der Ventilhülse (24) eine Fase (54) aufweist, die an die der Drosselplatte (8) zugewandte Stirnseite (51) der Ventilhülse (24) angrenzt.
  11. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (52) vorgesehen ist, das die Ventilstange (23) gegen die der Drosselplatte (8) zugewandte Stirnseite (51) der Ventilhülse (24) mit einer Schließkraft beaufschlagt.
  12. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselplatte (8) eine Zulaufdrossel (19) aufweist, die einerseits mit einem Hochdruckzulauf (15) verbunden ist und andererseits in einen von einer Stirnseite (9) einer Düsennadel (5) begrenzten Steuerraum (10) mündet, und dass die Ablaufdrossel (36) der Drosselplatte (8) einerseits in den Steuerraum (10) und andererseits in die an die Durchgangsöffnung (33) angrenzende Ausnehmung (35) mündet.
  13. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilstange (23) einen Einstich (39) aufweist, der den verjüngten Abschnitt (39) der Ventilstange (23) bildet.
  14. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die an die Durchgangsöffnung (33) angrenzende Ausnehmung (35) der Ventilplatte (17) die Durchgangsöffnung (33) umschließt.
  15. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die an die Durchgangsöffnung (33) angrenzende Ausnehmung (35) zumindest im Wesentlichen kreisringförmig ausgestaltet ist.
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