DE102012223199A1 - Fuel injection valve for internal combustion engine, has control chamber that is connected to pressure chamber via opening formed in inlet throttle which is closed by longitudinal movement of shift sleeve - Google Patents

Fuel injection valve for internal combustion engine, has control chamber that is connected to pressure chamber via opening formed in inlet throttle which is closed by longitudinal movement of shift sleeve Download PDF

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Henning Kreschel
Christian Grimminger
Holger Rapp
Marco Beier
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

The valve has housing (1) that is formed with pressure chamber (5). A nozzle needle (7) is contacted with nozzle seat (8) so as to control flow of fuel from pressure chamber to injection opening (10). The hydraulic closing force is exerted on nozzle needle through control chamber. The nozzle seat is made to face away from end of nozzle needle so as to receive nozzle seat in shift sleeve. The control chamber is connected to pressure chamber via opening formed in inlet throttle which is closed by longitudinal movement of shift sleeve.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen, wie es vorzugsweise zum Einspritzen von Kraftstoff in die Brennräume von selbstzündenden, schnelllaufenden Brennkraftmaschinen verwendet wird. The invention relates to a fuel injection valve for internal combustion engines, as it is preferably used for injecting fuel into the combustion chambers of self-igniting, high-speed internal combustion engines.

Stand der TechnikState of the art

Zum Betrieb einer schnelllaufenden, selbstzündenden Brennkraftmaschine ist es notwendig, den Kraftstoff direkt in die Brennräume der entsprechenden Brennkraftmaschine einzubringen. Zu diesem Zweck ist es bekannt, Kraftstoff unter hohem Druck mittels eines Kraftstoffeinspritzventils direkt in den Brennraum einzuspritzen und dabei fein zu zerstäuben. Ein solches Kraftstoffeinspritzventil ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 100 24 702 A1 bekannt. Dazu wird der Kraftstoff mittels einer Kraftstoffhochdruckpumpe verdichtet und einem Kraftstoffhochdruckspeicher zugeführt, der Abzweigleitungen zu jedem Einspritzventil aufweist. Jedes der Kraftstoffeinspritzventile wird also mit Kraftstoff unter hohem Druck versorgt und spritzt diesen Kraftstoff zum richtigen Zeitpunkt und in der richtigen Menge direkt in den zugeordneten Brennraum der Brennkraftmaschine. Die Kraftstoffeinspritzventile arbeiten dabei mittels einer längsbeweglichen Ventilnadel, die mit einem Düsensitz zum Öffnen und Schließen wenigstens einer Einspritzöffnung zusammenwirkt. Die Düsennadel wird hierbei hydraulisch bewegt, da für eine Bewegung direkt mittels Magneten oder eines sonstigen Aktors die notwendigen Kräfte in aller Regel zu hoch sind, da die Einspritzung bei den derzeitigen Einspritzsystemen mit Kraftstoffdrücken von bis zu 2500 bar erfolgt. Die Düsennadel begrenzt dazu mit ihrer dem Düsensitz abgewandten Stirnseite einen Steuerraum, über dessen hydraulischen Druck eine Schließkraft auf die Düsennadel ausgeübt wird, die die Düsennadel gegen den Düsensitz presst. Mittels eines Steuerventils kann der Druck in dem Steuerraum abgesenkt werden, so dass die Düsennadel, angetrieben durch den Kraftstoffdruck, der die Düsennadel umgibt, vom Düsensitz weg bewegt wird und so die Einspritzöffnungen freigibt. Wird der Druck im Steuerraum wieder erhöht, drückt dies die Düsennadel zurück in ihre Schließstellung.To operate a high-speed, self-igniting internal combustion engine, it is necessary to introduce the fuel directly into the combustion chambers of the corresponding internal combustion engine. For this purpose, it is known to inject fuel under high pressure by means of a fuel injection valve directly into the combustion chamber and thereby to finely atomize. Such a fuel injection valve is for example from the published patent application DE 100 24 702 A1 known. For this purpose, the fuel is compressed by means of a high-pressure fuel pump and fed to a high-pressure fuel accumulator, which has branch lines to each injection valve. Each of the fuel injection valves is thus supplied with fuel under high pressure and injected this fuel at the right time and in the right amount directly into the associated combustion chamber of the internal combustion engine. The fuel injection valves work by means of a longitudinally movable valve needle, which cooperates with a nozzle seat for opening and closing at least one injection port. The nozzle needle is thereby moved hydraulically, as for a movement directly by means of magnets or other actuator, the necessary forces are usually too high, as the injection takes place in the current injection systems with fuel pressures of up to 2500 bar. The nozzle needle limits this with its end remote from the nozzle seat a control chamber, via the hydraulic pressure, a closing force is exerted on the nozzle needle, which presses the nozzle needle against the nozzle seat. By means of a control valve, the pressure in the control chamber can be lowered, so that the nozzle needle, driven by the fuel pressure surrounding the nozzle needle, is moved away from the nozzle seat and thus releases the injection openings. If the pressure in the control room increases again, this presses the nozzle needle back into its closed position.

Das Befüllen des Steuerraums geschieht durch eine sogenannte Zulaufdrossel, mit der der Steuerraum mit dem Hochdruckraum verbunden ist, der innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils ausgebildet ist und der über die Hochdruckleitung mit Kraftstoff unter hohem Druck aus dem Hochdruckspeicher versorgt wird. Diese Verbindung zwischen dem Druckraum und dem Steuerraum bleibt während des gesamten Betriebs offen. Zur Absenkung des Drucks im Steuerraum wird eine Ablaufdrossel, die den Steuerraum mit einem Niederdruckraum verbindet, mittels des Steuerventils geöffnet. Während der Einspritzung, wenn die Ablaufdrossel geöffnet ist, fließt also ständig Kraftstoff über die Zulaufdrossel in den Steuerraum und von dort über die Ablaufdrossel in den Niederdruckraum. Diese Menge, die für den Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils keine weitere Bedeutung hat, muss durch die Kraftstoffhochdruckpumpe zusätzlich verdichtet werden, was die Effizienz der Brennkraftmaschine vermindert. Darüber hinaus bewirkt dieser zusätzliche Kraftstoff, der aus der Ablaufdrossel austritt und in den Niederdruckraum entspannt wird, eine beträchtliche Erwärmung in diesem Bereich, da die zuvor durch das Verdichten im Kraftstoff gespeicherte elastische Energie als Wärme freigesetzt wird. The filling of the control chamber is done by a so-called inlet throttle, with which the control chamber is connected to the high-pressure chamber, which is formed within the fuel injection valve and which is supplied via the high-pressure line with fuel under high pressure from the high-pressure accumulator. This connection between the pressure chamber and the control room remains open throughout the operation. To lower the pressure in the control chamber, an outlet throttle, which connects the control chamber to a low-pressure chamber, is opened by means of the control valve. During the injection, when the outlet throttle is opened, therefore, fuel constantly flows via the inlet throttle into the control chamber and from there via the outlet throttle into the low-pressure chamber. This amount, which has no further significance for the operation of the fuel injection valve, must be additionally compressed by the high-pressure fuel pump, which reduces the efficiency of the internal combustion engine. In addition, this additional fuel, which exits the outlet throttle and is expanded into the low-pressure space, causes a considerable warming in this area, since the previously stored by the compression in the fuel elastic energy is released as heat.

Zur Lösung dieses Problems ist es beispielsweise aus der DE 101 31 617 A1 bekannt, für die Befüllung und die Entlastung des Steuerraums ein 3/2-Steuerventil vorzusehen. Dieses erlaubt die Befüllung und Entlastung des Steuerraums über eine einzelne Drossel, die sowohl als Ablauf- als auch als Zulaufdrossel dient. Das Steuerventil verbindet diese Ablauf- und Zulaufdrossel entweder mit einem Hochdruckzulauf oder mit einem Niederdruckraum, so dass während der Öffnungsphase des Kraftstoffeinspritzventils kein Kraftstoff in den Steuerraum gelangt. Diese Konstruktion ist jedoch relativ aufwendig und darüber hinaus erschwert es den Druckaufbau und Druckabbau innerhalb des Steuerraums, da die Flussrichtung des Kraftstoffs in der Zu- und Ablaufdrossel umgekehrt werden muss. Darüber hinaus müssen die relativ großen Volumina zwischen dem Steuerraum und dem Steuerventil zusätzlich zum Steuerraum be- und entlastet werden, was die Absteuermenge erhöht, also die Kraftstoffmenge, die beim Öffnen des Steuerventils unvermeidlich in den Niederdruckraum abfließt. To solve this problem, it is for example from the DE 101 31 617 A1 known to provide a 3/2-control valve for the filling and the discharge of the control room. This allows the filling and discharge of the control chamber via a single throttle, which serves both as a drain and as an inlet throttle. The control valve connects this drain and inlet throttle either with a high-pressure inlet or with a low-pressure chamber, so that no fuel enters the control chamber during the opening phase of the fuel injection valve. However, this construction is relatively complicated and, moreover, makes it difficult to build up pressure and pressure within the control chamber, since the flow direction of the fuel in the inlet and outlet throttle must be reversed. In addition, the relatively large volumes between the control chamber and the control valve in addition to the control room must be loaded and unloaded, which increases the Absteuermenge, ie the amount of fuel that inevitably flows into the low pressure chamber when opening the control valve.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil weist demgegenüber den Vorteil auf, dass der Zulauf zum Steuerraum während der Öffnung des Kraftstoffeinspritzventils unterdrückt wird, so dass die Absteuermenge des Steuerventils kleinstmöglich gehalten wird. Hierzu ist im Gehäuse des Kraftstoffeinspritzventils ein Druckraum ausgebildet, der mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllbar ist und in dem eine Düsennadel längsverschiebbar angeordnet ist. Diese wirkt mit einem Düsensitz zusammen und steuert dadurch den Kraftstofffluss aus dem Druckraum zu wenigstens einer Einspritzöffnung. Darüber hinaus ist ein Steuerraum vorgesehen, über den eine hydraulische Schließkraft auf die Düsennadel ausgeübt wird. Das düsensitzabgewandte Ende der Düsennadel ist in einer längsbeweglichen Schalthülse aufgenommen, wobei durch die Schalthülse und das düsensitzabgewandte Ende der Düsennadel der Steuerraum begrenzt wird. Der Steuerraum ist über eine in der Schalthülse ausgebildete Zulaufdrossel mit dem Druckraum verbindbar, wobei die Zulaufdrossel durch die Längsbewegung der Schalthülse verschließbar ist.The fuel injection valve according to the invention has the advantage that the supply to the control chamber during the opening of the fuel injection valve is suppressed, so that the Absteuermenge of the control valve is kept as small as possible. For this purpose, a pressure chamber is formed in the housing of the fuel injection valve, which can be filled with fuel under high pressure and in which a nozzle needle is arranged longitudinally displaceable. This cooperates with a nozzle seat and thereby controls the fuel flow from the pressure chamber to at least one injection opening. In addition, a control chamber is provided, via which a hydraulic closing force is exerted on the nozzle needle. The nozzle seat facing away from the end of the nozzle needle is received in a longitudinally movable shift sleeve, being limited by the switching sleeve and the nozzle seat facing away from the end of the nozzle needle of the control chamber. The control room is over an intake throttle formed in the shift sleeve can be connected to the pressure chamber, wherein the intake throttle can be closed by the longitudinal movement of the shift sleeve.

Durch die Längsbewegung der Schalthülse wird die Zulaufdrossel verschlossen, so dass der Steuerraum bei geöffnetem Einspritzventil nur noch mit dem Niederdruckraum verbunden ist und eine Verbindung mit dem Hochdruckraum, der die Schalthülse zumindest Abschnittsweise umgibt, unterbunden wird. Während der Einspritzung fließt also kein Kraftstoff in den Steuerraum, so dass außer der Absteuermenge, die notwendigerweise aus dem Steuerraum abfließen muss, um den hydraulischen Druck dort zu vermindern, praktisch kein weiterer verdichteter Kraftstoff in den Niederdruckraum abfließt.Due to the longitudinal movement of the switching sleeve, the inlet throttle is closed, so that the control chamber is only connected to the low-pressure chamber with open injection valve and a connection with the high-pressure chamber, which surrounds the switching sleeve at least in sections, is prevented. Thus, during the injection, no fuel flows into the control chamber, so that apart from the Absteuermenge, which must necessarily flow out of the control chamber to reduce the hydraulic pressure there, virtually no further compressed fuel flows into the low-pressure chamber.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist die Schalthülse in einer Führungshülse aufgenommen, in der sie bei ihrer Längsbewegung geführt ist, wobei die Zulaufdrossel bei einer Längsbewegung der Schalthülse durch die Führungshülse überdeckt und dadurch verschlossen wird. Das so gebildete Schieberventil erlaubt es in einfacher Weise, die Zulaufdrossel zu verschließen, ohne dass weitere Dichtsitze notwendig sind.In a first advantageous embodiment of the subject invention, the shift sleeve is received in a guide sleeve, in which it is guided in its longitudinal movement, wherein the inlet throttle is covered by the guide sleeve during a longitudinal movement of the shift sleeve and thereby closed. The slide valve thus formed allows a simple way to close the inlet throttle, without further sealing seats are necessary.

In einer weiteren Ausgestaltung begrenzt die Führungshülse zusammen mit der Schalthülse einen weiteren Steuerraum, der mit dem Steuerraum über eine Ablaufdrossel verbunden ist, wobei der weitere Steuerraum über ein Steuerventil mit dem Niederdruckraum verbindbar ist. Der Steuerraum, über dessen hydraulischen Druck die Schließkraft auf die Düsennadel ausgeübt wird, ist also nicht direkt über das Steuerventil mit dem Niederdruckraum verbunden, sondern über eine Ablaufdrossel mit dem weiteren Steuerraum. Dieser weitere Steuerraum erlaubt die hydraulische Bewegung der Schalthülse in einfacher Weise und ermöglicht so einen zuverlässigen Betrieb.In a further embodiment, the guide sleeve together with the switching sleeve defines a further control chamber, which is connected to the control chamber via an outlet throttle, wherein the further control chamber via a control valve with the low-pressure chamber is connectable. The control chamber, via the hydraulic pressure of the closing force is exerted on the nozzle needle, so it is not directly connected via the control valve to the low-pressure chamber, but via an outlet throttle with the other control room. This further control chamber allows the hydraulic movement of the shift sleeve in a simple manner and thus enables reliable operation.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Führungshülse einstückig mit einer Drosselplatte ausgebildet, die den weiteren Steuerraum abgewandt zur Düsennadel begrenzt und in der eine Ablauföffnung als Verbindung zum Niederdruckraum ausgebildet ist. Diese Konstruktion erlaubt es, die Drosselplatte, die letztendlich die Fixierung innerhalb des Gehäuses bewirkt, einstückig mit der Führungshülse auszubilden und so als separates Teil zu fertigen, wodurch eine große mechanische Stabilität erreicht wird.In a further advantageous embodiment, the guide sleeve is formed integrally with a throttle plate, which faces away from the further control chamber to the nozzle needle and in which a drain opening is formed as a connection to the low pressure space. This construction makes it possible to form the throttle plate, which ultimately causes the fixation within the housing, integral with the guide sleeve and so to produce a separate part, whereby a large mechanical stability is achieved.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ablaufdrossel in der Schalthülse ausgebildet. Da die Schalthülse als separates Bauteil gefertigt wird, lässt sich die Ablaufdrossel kostengünstig in einem separaten Fertigungsprozess ausbilden, bei dem das Bauteil für Werkzeuge leicht zugänglich ist.In a further advantageous embodiment, the outlet throttle is formed in the shift sleeve. Since the shift sleeve is manufactured as a separate component, the outlet throttle can be inexpensively trained in a separate manufacturing process in which the component is easily accessible for tools.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Schalthülse durch eine Feder in Richtung des Düsensitzes der Düsennadel vorgespannt, so dass sie zu Beginn des Einspritzvorgangs in einer definierten Lage ist. Dabei umgibt die Feder die Schalthülse und stützt sich düsensitzabgewandt an der Führungshülse ab. Dies erlaubt einen kompakten Aufbau von Führungshülse und Schalthülse, so dass sich das Konzept in die bestehenden Injektorkonzepte problemlos integrieren lässt. In a further advantageous embodiment, the shift sleeve is biased by a spring in the direction of the nozzle seat of the nozzle needle, so that it is in a defined position at the beginning of the injection process. The spring surrounds the shift sleeve and is supported on the guide sleeve facing away from the nozzle seat. This allows a compact construction of guide sleeve and switching sleeve, so that the concept can be easily integrated into the existing Injektorkonzepte.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Schalthülse durch die Feder in Anlage an einen Anschlag im Druckraum gedrückt, so dass beim Abheben der Schalthülse von diesem Anschlag zwischen der Schalthülse und dem Anschlag ein Durchflussquerschnitt aufgesteuert wird, durch den der Kraftstoff innerhalb des Druckraums ungedrosselt in Richtung der Einspritzöffnungen fließen kann. Eine solche Anordnung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Kraftstoffeinspritzventil zur besseren Steuerung der Bewegung der Düsennadel eine sogenannte Schließdrossel aufweist. Eine solche Schließdrossel ist bei Kraftstoffeinspritzventilen notwendig, bei der die Düsennadel ganz oder weitgehend in Längsrichtung druckausgeglichen ist. Um den Schaltvorgang zu beschleunigen und die öffnenden Kräfte auf die entsprechenden Flächen der Düsennadel zu reduzieren, ist bei solchen Einspritzventilen eine Schließdrossel vorteilhaft, so dass der Druck, der im Bereich des Düsensitzes wirkt, geringer ist als der Druck, der maximal im Steuerraum aufgebaut wird. Dies erlaubt ein schnelles Schließen der Ventilnadel, bewirkt jedoch auch, dass der an den Einspritzöffnungen zur Verfügung stehende Kraftstoffdruck gegenüber dem maximal von der Kraftstoffhochdruckpumpe und dem Hochdruckspeicher zur Verfügung gestellten Einspritzdruck vermindert ist, was sich nachteilig auf die Kraftstoffzerstäubung auswirkt. Durch die Schalthülse wird nun jedoch der Durchflussquerschnitt während der Einspritzung voll aufgesteuert, so dass keine Drosselung an der Schließdrossel geschieht und während der Einspritzung der volle Einspritzdruck an den Einspritzöffnungen zur Verfügung steht.In a further advantageous embodiment, the shift sleeve is pressed by the spring into abutment against a stop in the pressure chamber, so that when lifting the shift sleeve of this stop between the shift sleeve and the stop a flow cross-section is opened, through which the fuel within the pressure chamber unthrottled in the direction the injection openings can flow. Such an arrangement is particularly advantageous when the fuel injection valve has a so-called closing throttle for better control of the movement of the nozzle needle. Such a closing throttle is necessary in fuel injection valves, in which the nozzle needle is completely or largely pressure compensated in the longitudinal direction. In order to accelerate the switching process and reduce the opening forces on the corresponding surfaces of the nozzle needle, a closing throttle is advantageous in such injectors, so that the pressure acting in the region of the nozzle seat is less than the pressure which is maximally established in the control chamber , This allows a quick closing of the valve needle, but also causes the fuel pressure available at the injection ports is reduced compared to the maximum of the high-pressure fuel pump and the high pressure accumulator available injection pressure, which adversely affects the fuel atomization. By the switching sleeve, however, the flow cross section is now fully opened during the injection, so that no throttling occurs at the closing throttle and is available during the injection of the full injection pressure at the injection ports.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist in der Schalthülse eine Fülldrossel ausgebildet, die den weiteren Steuerraum mit dem Druckraum verbindet. Die Anordnung der Fülldrossel hat den Vorteil, dass der weitere Steuerraum und damit über die Ablaufdrossel auch der Steuerraum beim Schließen des Kraftstoffeinspritzventils rascher wieder mit Kraftstoff befüllt werden und damit den hohen Kraftstoffdruck erreichen, als wenn dies ausschließlich über die Zulaufdrossel geschieht. Das Schließen des Kraftstoffeinspritzventils soll möglichst schnell erfolgen, damit kein Kraftstoff zum Ende der Einspritzung hin in den Brennraum nachtropft und zu erhöhten Kohlenwasserstoffemissionen der Brennkraftmaschine führt. In a further advantageous embodiment, a Fülldrossel is formed in the switching sleeve, which connects the other control chamber with the pressure chamber. The arrangement of the filling throttle has the advantage that the additional control chamber and thus via the outlet throttle and the control chamber when closing the fuel injection valve are filled faster with fuel again and thus achieve the high fuel pressure, as if this is done exclusively via the inlet throttle. The closing of the fuel injection valve should be as fast as possible, so no fuel at the end of the injection hinzufft back into the combustion chamber and leads to increased hydrocarbon emissions of the internal combustion engine.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung und der Zeichnung entnehmbar. Further advantages and advantageous embodiments of the invention are the description and the drawings can be removed.

Zeichnungdrawing

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils dargestellt. Es zeigenIn the drawing, various embodiments of the fuel injection valve according to the invention are shown. Show it

1 einen Längsschnitt in schematischer Darstellung eines bekannten Kraftstoffeinspritzventils, 1 a longitudinal section in a schematic representation of a known fuel injection valve,

2 einen Längsschnitt ebenfalls in schematischer Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels, 2 a longitudinal section also in a schematic representation of a first embodiment according to the invention,

3 eine Ausschnittvergrößerung des mit III bezeichneten Ausschnitts der 2 und 3 a section enlargement of the designated III section of the 2 and

4 in derselben Darstellung wie 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. 4 in the same representation as 3 a further embodiment of the invention.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In 1 ist ein aus dem Stand der Technik bekanntes Kraftstoffeinspritzventil im Längsschnitt schematisch dargestellt. Das Kraftstoffeinspritzventil weist ein Gehäuse 1 auf, das einen Haltekörper 2 und einen Düsenkörper 3 umfasst, die mittels einer Spannmutter 4 gegeneinander verspannt sind. Innerhalb des Gehäuses 1 ist ein Druckraum 5 ausgebildet, der aus einem Hochdruckspeicher 15 über eine Hochdruckleitung 16 und eine im Haltekörper 2 ausgebildete Hochdruckbohrung 17 mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllt werden kann. Innerhalb des Druckraums 5 ist eine Düsennadel 7 längsverschiebbar angeordnet, die mit ihrem brennraumseitigen Ende mit einem Düsensitz 8 zusammenwirkt und dadurch den Kraftstofffluss aus dem Druckraum 5 zu einer oder zu mehreren Einspritzöffnungen 10 steuert, die im Düsenkörper 3 ausgebildet sind. Die Düsennadel 7 ist dabei von einer Schließfeder 12 im Bereich des Düsenkörpers 3 umgeben, die sich mit einem Ende am Haltekörper 2 abstützt und mit dem anderen Ende an einem Absatz 13, der an der Düsennadel 7 ausgebildet ist. Durch ihre Vorspannung drückt die Schließfeder 12 die Düsennadel 7 gegen den Düsensitz 8 und bringt die Düsennadel 7 damit in eine definierte Ausgangsstellung, auch wenn der Kraftstoffdruck im Druckraum wegfällt.In 1 a fuel injection valve known from the prior art is shown schematically in longitudinal section. The fuel injection valve has a housing 1 on, that is a holding body 2 and a nozzle body 3 includes, by means of a clamping nut 4 are braced against each other. Inside the case 1 is a pressure room 5 formed from a high-pressure accumulator 15 via a high pressure line 16 and one in the holding body 2 trained high-pressure bore 17 can be filled with fuel under high pressure. Inside the pressure room 5 is a nozzle needle 7 arranged longitudinally displaceable, with its combustion chamber end with a nozzle seat 8th interacts and thereby the fuel flow from the pressure chamber 5 to one or more injection ports 10 controls that in the nozzle body 3 are formed. The nozzle needle 7 is of a closing spring 12 in the area of the nozzle body 3 surrounded, with one end on the holding body 2 supports and with the other end on a paragraph 13 who is at the nozzle needle 7 is trained. Due to their bias, the closing spring presses 12 the nozzle needle 7 against the nozzle seat 8th and bring the nozzle needle 7 thus in a defined starting position, even if the fuel pressure in the pressure chamber is eliminated.

Das düsensitzabgewandte Ende der Düsennadel 7 ist in einer Führungshülse 22 geführt, die einstückig mit einer Drosselplatte 20 ausgeführt ist, welche den Druckraum 5 düsensitzabgewandt begrenzt. Das brennraumabgewandte Ende der Düsennadel 7, die Führungshülse 22 und die Drosselplatte 20 begrenzen einen Steuerraum 25, der über eine in der Drosselplatte 20 ausgebildete Ablaufdrossel 28 mit einem Steuerventil 30 verbunden ist. Das Steuerventil 30 verbindet die Ablaufdrossel 28 mit einem Niederdruckraum innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist und der letztlich über eine Niederdruckleitung 49 mit einem Tank 50 verbunden ist, in den der aus dem Steuerraum 25 abgesteuerte Kraftstoff geleitet wird. Zur Versorgung des Steuerraums 25 mit Kraftstoff ist in der Führungshülse 22 darüber hinaus eine Zulaufdrossel 27 ausgebildet, die stets den Steuerraum 25 mit dem Druckraum 5 verbindet. The nozzle seat facing away from the end of the nozzle needle 7 is in a guide sleeve 22 Guided, in one piece with a throttle plate 20 is executed, which the pressure chamber 5 nozzle seat facing away limited. The combustion chamber opposite end of the nozzle needle 7 , the guide sleeve 22 and the throttle plate 20 limit a control room 25 that's about one in the throttle plate 20 trained outlet throttle 28 with a control valve 30 connected is. The control valve 30 connects the outlet throttle 28 with a low-pressure space inside the fuel injection valve, which is not shown in the drawing and ultimately via a low-pressure line 49 with a tank 50 connected to the one from the control room 25 diverted fuel is passed. To supply the control room 25 with fuel is in the guide sleeve 22 In addition, an inlet throttle 27 trained, always the control room 25 with the pressure room 5 combines.

Zur Einspritzung von Kraftstoff wird das Steuerventil 30 betätigt und der Steuerraum 25 über die Ablaufdrossel 28 mit dem Niederdruckraum verbunden, so das Kraftstoff aus dem Steuerraum 25 abfließt. Hierbei ist der Durchflussquerschnitt der Ablaufdrossel 25 im Verhältnis zum Durchflussquerschnitt der Zulaufdrossel 27 so bemessen, dass mehr Kraftstoff aus dem Steuerraum 25 abfließt als im gleichen Zeitraum über die Zulaufdrossel 27 zufließt. Dadurch sinkt der Druck im Steuerraum 25 ab und damit vermindert sich die hydraulische Kraft auf die düsensitzabgewandte Stirnseite der Düsennadel 7. Die hydraulischen Kräfte auf die Düsennadel 7, die durch den Kraftstoffdruck im Druckraum 5 ausgeübt werden, drücken daraufhin gegen die Kraft der Schließfeder 12 die Düsennadel 7 in ihre Öffnungsposition, so dass die Einspritzöffnungen 10 freigegeben werden und Kraftstoff aus dem Druckraum 5 zu den Einspritzöffnungen 10 strömt und durch diese austritt. Zur Beendigung der Einspritzung wird das Steuerventil 30 erneut betätigt und kehrt in seine Schließstellung zurück, so dass der Druck im Steuerraum 25 bedingt durch den Kraftstoffzufluss über die Zulaufdrossel 27 ansteigt, so lange, bis die hydraulische Kraft auf die Stirnseite der Düsennadel 7 ausreicht, diese wieder in ihre Schließposition zu bewegen.For fuel injection, the control valve 30 pressed and the control room 25 over the outlet throttle 28 connected to the low-pressure chamber, so the fuel from the control room 25 flows. Here, the flow cross section of the outlet throttle 25 in relation to the flow cross-section of the inlet throttle 27 so dimensioned that more fuel from the control room 25 drains than in the same period via the inlet throttle 27 accrues. This reduces the pressure in the control room 25 and thus reduces the hydraulic force on the nozzle seat facing away from the end of the nozzle needle 7 , The hydraulic forces on the nozzle needle 7 caused by the fuel pressure in the pressure chamber 5 be exercised, then press against the force of the closing spring 12 the nozzle needle 7 in its open position, leaving the injection ports 10 be released and fuel from the pressure chamber 5 to the injection openings 10 flows and exits through them. To complete the injection, the control valve 30 pressed again and returns to its closed position, allowing the pressure in the control room 25 due to the fuel flow via the inlet throttle 27 rises, until the hydraulic force on the end face of the nozzle needle 7 sufficient to move them back to their closed position.

2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Auf eine Beschreibung der bereits in 1 beschriebenen Bauteile wird dabei verzichtet. Die Düsennadel 7 ist mit ihrem düsensitzabgewandten Ende in einer Schalthülse 23 aufgenommen, die ihrerseits in der Führungshülse 22 geführt ist. Die Schalthülse 23 wird hierbei von einer Feder 35 umgeben, die die Schalthülse 23 gegen eine Anschlagscheibe 38 drückt, die innerhalb des Druckraums 5 angeordnet ist. In der Anschlagscheibe 38 sind dabei mehrere Öffnungen 40 ausgebildet, über die der Kraftstoff weitgehend ungedrosselt innerhalb des Druckraums 5 in Richtung der Einspritzöffnungen 10 fließen kann. 2 shows a first embodiment of the invention. On a description of the already in 1 described components is omitted. The nozzle needle 7 is with its nozzle seat facing away end in a shift sleeve 23 taken up, in turn, in the guide sleeve 22 is guided. The shift sleeve 23 This is done by a spring 35 Surrounded by the shift sleeve 23 against a stop disc 38 press that inside the pressure chamber 5 is arranged. In the stop disk 38 are several openings 40 formed over which the fuel largely unthrottled within the pressure chamber 5 in the direction of the injection openings 10 can flow.

Zur weiteren Beschreibung wird auf 3 verwiesen, die eine Vergrößerung des mit III bezeichneten Ausschnitts von 2 darstellt. Die Schalthülse 23 begrenzt zusammen mit der Stirnseite der Düsennadel 7 den Steuerraum 25, der über eine Zulaufdrossel 27, die Schalthülse 23 ausgebildet ist, mit dem Druckraum 5 verbunden ist. Die Schalthülse 23 begrenzt darüber hinaus zusammen mit der Führungshülse 22 und der Drosselplatte 20 einen weiteren Steuerraum 26, der über eine in der Schalthülse 23 ausgebildete Ablaufdrossel 28 mit dem Steuerraum 25 verbunden ist. Der weitere Steuerraum 26 ist außerdem über eine Fülldrossel 29 mit dem Druckraum 5 verbunden und über eine Ablauföffnung 41 mit dem Steuerventil 30, über das eine Verbindung zu einem Niederdruckraum hergestellt werden kann. For further description will be on 3 referenced, an enlargement of the designated III section of 2 represents. The shift sleeve 23 limited together with the end face of the nozzle needle 7 the control room 25 that has an inlet throttle 27 , the shift sleeve 23 is formed with the pressure chamber 5 connected is. The shift sleeve 23 also limited together with the guide sleeve 22 and the throttle plate 20 another control room 26 , which has one in the shift sleeve 23 trained outlet throttle 28 with the control room 25 connected is. The further control room 26 is also via a filling throttle 29 with the pressure room 5 connected and via a drain opening 41 with the control valve 30 via which a connection to a low-pressure space can be established.

Die der Düsennadel 7 abgewandte Stirnseite der Schalthülse 23 ist mit einer äußeren Kegelfläche 44 und einer inneren Kegelfläche 45 versehen, so dass sich am Übergang der beiden Kegelflächen 44, 45 eine Dichtkante 43 ausbildet, mit der die Schalthülse 23 an einer Drosselscheibe 20 zur Anlage kommt. Dadurch wird die Stirnseite der Schalthülse 23 bei Anlage an der Drosselscheibe 20 verschiedenen Drücken ausgesetzt. Einerseits wird die äußere Kegelfläche 44 über die Fülldrossel 29 dem vollen Kraftstoffdruck ausgesetzt, wie er im Druckraum 5 herrscht. Andererseits wird die innere Kegelfläche 45 über die Ablauföffnung 41 mit dem Niederdruckraum verbunden und ist damit nur einem niedrigen Kraftstoffdruck beaufschlagt. Der Durchmesser der Dichtkante 43 ist in der Zeichnung mit d2 bezeichnet, während der gesamte Durchmesser der Führungshülse 23 mit d1 bezeichnet ist. Der Durchmesser der Düsennadel 7 ist mit D3 bezeichnet.The nozzle needle 7 opposite end face of the shift sleeve 23 is with an outer conical surface 44 and an inner cone surface 45 provided, so that at the transition of the two conical surfaces 44 . 45 a sealing edge 43 forms, with the switching sleeve 23 on a throttle disk 20 comes to the plant. As a result, the end face of the switching sleeve 23 when attached to the throttle plate 20 exposed to different pressures. On the one hand, the outer cone surface 44 over the filling throttle 29 exposed to the full fuel pressure, as in the pressure chamber 5 prevails. On the other hand, the inner cone surface 45 over the drain opening 41 connected to the low-pressure chamber and is thus acted upon only a low fuel pressure. The diameter of the sealing edge 43 is denoted d 2 in the drawing, while the entire diameter of the guide sleeve 23 is denoted by d 1 . The diameter of the nozzle needle 7 is denoted by D3.

Die Funktionsweise des Kraftstoffeinspritzventils ist wie folgt:
Zu Beginn der Einspritzung befindet sich das Kraftstoffeinspritzventil in dem in 3 gezeigten Zustand. Im Steuerraum 25 und im weiteren Steuerraum 26 herrscht der gleiche hohe Kraftstoffdruck wie in Druckraum 5 wegen der Verbindung mit dem Druckraums 5 über die Zulaufdrossel 27 und des weiteren Steuerraums 26 über die Fülldrossel 29. Soll eine Einspritzung erfolgen, so wird das Steuerventil 30 geöffnet, so dass der Kraftstoff aus dem weiteren Steuerraum 26 über die Ablauföffnung 41 in den Niederdruckraum abfließt. Dadurch sinkt der Druck im weiteren Steuerraum 26 ab, wobei der Zulauf über die Fülldrossel 29 nicht ausreicht, den Abfluss über die Ablauföffnung 41 zu kompensieren. Durch die Verbindung des weiteren Steuerraums 26 mit dem Steuerraum 25 über die Ablaufdrossel 28 sinkt auch der Druck im Steuerraum 25 ab, so dass sich nun sowohl auf die Schalthülse 23 als auch auf die Düsennadel 7 eine Kraft in Richtung des Steuerventils 30 ergibt. Dies bedeutet, dass die Schalthülse 23 von der Anschlagscheibe 38 abhebt und gegen die Kraft der Feder 35 in Richtung der Drosselplatte 20 verfährt. Dort kommt die Schalthülse 23 mit ihrer Dichtkante 43 zur Anlage, so dass der Bereich innerhalb der Dichtkante 43 vom restlichen weiteren Steuerraum 26 getrennt wird und damit auch von der Fülldrossel 29. Des Weiteren wird die Zulaufdrossel 27 durch die Führungshülse 22 überdeckt, so dass sie verschlossen wird und über die Zulaufdrossel 27 praktisch kein Kraftstoff mehr in den Steuerraum 25 fließt. Da der Spalt zwischen der Führungshülse 22 und der Schalthülse 23 einen Leckagespalt darstellt, über den je nach herrschenden Druckbedingungen stets ein geringer Kraftstofffluss möglich ist, kann trotzdem eine sehr geringe Kraftstoffmenge in den Steuerraum zufließen, die jedoch ohne praktische Bedeutung ist. Durch den niedrigen Kraftstoffdruck im Steuerraum 25 und die damit erniedrigte hydraulische Schließkraft auf die Düsennadel 7 bewegt sich die Düsennadel 7 vom Düsensitz 8 weg und gibt die Einspritzöffnungen 10 frei, so dass der Kraftstoff aus dem Druckraum 5 zu den Einspritzöffnungen 10 fließen kann und durch diese austritt. Zur Sicherung des Durchflusses von Kraftstoff zu den Einspritzöffnungen 10 sind in der Anschlagscheibe 38 Öffnungen 40 ausgebildet, die einen weitgehend ungedrosselten Durchfluss des Kraftstoffs in Richtung der Einspritzöffnungen 10 ermöglichen.The operation of the fuel injection valve is as follows:
At the beginning of the injection, the fuel injection valve is in the in 3 shown state. In the control room 25 and in the further control room 26 the same high fuel pressure prevails as in the pressure chamber 5 because of the connection with the pressure chamber 5 via the inlet throttle 27 and the other control room 26 over the filling throttle 29 , If an injection takes place, then the control valve 30 opened, leaving the fuel from the other control room 26 over the drain opening 41 flows into the low pressure chamber. This reduces the pressure in the other control room 26 with the supply via the filling throttle 29 insufficient, the drain over the drain hole 41 to compensate. By connecting the other control room 26 with the control room 25 over the outlet throttle 28 the pressure in the control room also drops 25 off, so now on both the shift sleeve 23 as well as on the nozzle needle 7 a force in the direction of the control valve 30 results. This means that the shift sleeve 23 from the stop disk 38 takes off and against the force of the spring 35 in the direction of the throttle plate 20 moves. There comes the shift sleeve 23 with its sealing edge 43 to the plant, leaving the area inside the sealing edge 43 from the rest of the control room 26 is disconnected and thus also from the filling throttle 29 , Furthermore, the inlet throttle 27 through the guide sleeve 22 covered so that it is closed and over the inlet throttle 27 practically no fuel in the control room 25 flows. Because the gap between the guide sleeve 22 and the shift sleeve 23 represents a leakage gap over which depending on the prevailing pressure conditions always a low fuel flow is possible, can still flow into the control room, a very small amount of fuel, however, which is of no practical importance. Due to the low fuel pressure in the control room 25 and the thus reduced hydraulic closing force on the nozzle needle 7 the nozzle needle moves 7 from the nozzle seat 8th away and give the injection openings 10 free, allowing the fuel from the pressure chamber 5 to the injection openings 10 can flow and exit through this. To ensure the flow of fuel to the injection ports 10 are in the stop disk 38 openings 40 formed, which has a largely unthrottled flow of fuel in the direction of the injection openings 10 enable.

Im geöffneten Zustand ist die Schalthülse 23 mit der Dichtkante 43 in Anlage an der Drosselplatte 20. Dabei bleibt die äußere Kegelfläche 44 mit Kraftstoff unter hohem Druck beaufschlagt, dass eine entsprechende hydraulische Kraft auf die Schalthülse 23 bewirkt. Die resultierende Kraft auf die Schalthülse 23 bestimmt sich durch den Durchmesser der Düsennadel 7 innerhalb der Schalthülse 23, den Durchmesser d2 der Dichtkante 43 und den Außendurchmesser d1 der Schalthülse 23. Ist der Durchmesser d1 der Dichtkante 43 gleich mit dem Durchmesser der Düsennadel 7, so ist die Schalthülse 23 in ihrem geöffneten Zustand in Längsrichtung kraftausgeglichen und würde durch die Kraft der Feder 35 von der Drosselplatte 20 weggedrückt. Je nach Auslegung der Ablaufdrossel 28 kann diese Kraft jedoch überwunden werden, da der Druck innerhalb der Dichtkante 43 und damit auch an der inneren Kegelfläche 45 stets geringer ist als im Steuerraum 25, so dass sich auch durch den Druck im Steuerraum 25 eine gewisse Öffnungskraft auf die Schalthülse 23 ergibt, die die Kraft der Feder 35 überdrücken kann. In the open state is the shift sleeve 23 with the sealing edge 43 in contact with the throttle plate 20 , The outer conical surface remains 44 pressurized with fuel under high pressure, that a corresponding hydraulic force on the shift sleeve 23 causes. The resulting force on the shift sleeve 23 determined by the diameter of the nozzle needle 7 within the shift sleeve 23 , the diameter d 2 of the sealing edge 43 and the outer diameter d 1 of the shift sleeve 23 , Is the diameter d 1 of the sealing edge 43 equal to the diameter of the nozzle needle 7 so is the shift sleeve 23 In the open state in the longitudinal direction of force-balanced and would by the force of the spring 35 from the throttle plate 20 pushed away. Depending on the design of the outlet throttle 28 However, this force can be overcome, since the pressure within the sealing edge 43 and therefore also on the inner conical surface 45 always lower than in the control room 25 , so also by the pressure in the control room 25 a certain opening force on the shift sleeve 23 that gives the force of the spring 35 can overpress.

Der Durchmesser der Dichtkante 43 kann jedoch auch etwas kleiner gewählt werden, so dass sich eine stärkere Schließkraft, die gleichgerichtet zur Kraft der Feder 35 ist, auf die äußere Kegelfläche 44 ergibt. In diesem Fall kann je nach Auslegung auch auf die Feder 35 verzichtet werden. Eine solche Auslegung bietet sich z. B. dann an, wenn das Kraftstoffeinspritzventil im sogenannten ballistischen Betrieb ist, d. h. dass die Düsennadel 7 keinen mechanischen Anschlag an ihrem oberen Umkehrpunkt erreicht, sondern so betrieben wird, dass der Druck im Steuerraum wieder erhöht wird, bevor die Düsennadel 7 am oberen Anschlag ist. In diesem Fall kann die Schalthülse 23 so betrieben werden, dass sie an der Drosselplatte 20 nur kurz anliegt und sich dann wieder zurück in ihre ursprüngliche Stellung bewegt.The diameter of the sealing edge 43 However, you can also choose something smaller, so that a stronger closing force, the rectified to the force of the spring 35 is on the outer conical surface 44 results. In this case, depending upon interpretation also on the spring 35 be waived. Such an interpretation offers z. B. then, when the fuel injection valve is in so-called ballistic operation, ie that the nozzle needle 7 no reached mechanical stop at its upper reversal point, but is operated so that the pressure in the control chamber is increased again before the nozzle needle 7 at the top stop. In this case, the switching sleeve 23 be operated so that they are at the throttle plate 20 only briefly rests and then moves back to its original position.

Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Durchmesser an der Dichtkante 43 größer ist als der Durchmesser der Düsennadel 7. In diesem Fall ergibt sich eine größere hydraulische Öffnungskraft auf die Schalthülse 23, die die Kraft der Feder 35 überdrückt, so dass die Schalthülse 23 in Anlage an der Drosselplatte 20 bleibt, solange das Steuerventil 30 geöffnet ist. But it can also be provided that the diameter at the sealing edge 43 larger than the diameter of the nozzle needle 7 , In this case, there is a greater hydraulic opening force on the shift sleeve 23 that the force of the spring 35 suppressed, leaving the shift sleeve 23 in contact with the throttle plate 20 stays as long as the control valve 30 is open.

Zur Beendigung der Einspritzung wird das Steuerventil 30 in seine Schließstellung bewegt, so dass der Kraftstoff nicht mehr weiter aus dem weiteren Steuerraum 26 abfließt. Da sich die Düsennadel 7 in aller Regel noch in ihrer Aufwärtsbewegung befindet, also ballistisch betrieben wird, erhöht sich daraufhin der Druck im Steuerraum 25 und damit auch im weiteren Steuerraum 26 innerhalb der Dichtkante 43. Diese leichte Druckerhöhung zusammen mit der Kraft der Schließfeder 12 reicht aus, um die Schalthülse 23 weg von der Drosselplatte 20 zu bewegen. Dadurch baut sich über die Fülldrossel 29 sehr rasch wieder der hohe Kraftstoffdruck im weiteren Steuerraum 26 auf und damit über die Ablaufdrossel 28 auch im Steuerraum 25. Sobald die Zulaufdrossel 27 aus der Führungshülse 22 austaucht, ergibt sich auch über deren Zufluss ein weiterer beschleunigter Druckaufbau im Steuerraum 25, der die Düsennadel 7 zurück in ihre Schließstellung bewegt. Sobald die Schalthülse 23 wieder in Anlage an der Anschlagscheibe 38 ist und die Düsennadel 7 in ihrer Schließstellung, ist der Einspritzzyklus abgeschlossen.To complete the injection, the control valve 30 moved to its closed position, so that the fuel stops moving from the other control room 26 flows. Because the nozzle needle 7 is usually still in their upward movement, that is, ballistically operated, then increases the pressure in the control room 25 and thus also in the further control room 26 within the sealing edge 43 , This slight pressure increase together with the force of the closing spring 12 is enough to the switching sleeve 23 away from the throttle plate 20 to move. This builds up over the filling throttle 29 very quickly the high fuel pressure in the further control room 26 on and thus on the outlet throttle 28 also in the control room 25 , As soon as the inlet throttle 27 from the guide sleeve 22 emerges, also results on the inflow of another accelerated pressure build-up in the control room 25 holding the nozzle needle 7 moved back to its closed position. Once the shift sleeve 23 again in contact with the stop disc 38 is and the nozzle needle 7 in its closed position, the injection cycle is completed.

In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils dargestellt, wobei sich dieses Ausführungsbeispiel von dem in 3 gezeigten nur in der Ausgestaltung der Anschlagscheibe 38 und der entsprechenden Anlagefläche der Schalthülse 23 an der Anschlagscheibe 38 unterscheidet. In der Anschlagscheibe 38 ist hier anstelle der Öffnungen 40 eine Schließdrossel 39 vorgesehen. Diese sorgt dafür, dass sich innerhalb des Druckraums 5 bei geöffnetem Einspritzventil eine Druckdifferenz zwischen dem Bereich vor und nach der Schließdrossel 39 ergibt. Dadurch soll erreicht werden, dass die öffnenden Kräfte auf die Düsennadel 7 etwas geringer sind als die Schließkräfte, die durch den hydraulischen Druck im Steuerraum 25 aufgebaut werden, wenn die Düsennadel 7 zurück in ihre Schließstellung gleiten soll. Die Düsennadel 7 wäre ansonsten in der gezeigten Ausführungsform in Längsrichtung druckausgeglichen und würde nur durch die Kraft der Schließfeder 12 wieder zurück in ihre Schließstellung gedrückt, was aufgrund der kleinen Federkraft nur relativ langsam geschieht. Je langsamer jedoch die Düsennadel 7 schließt, desto länger kann Kraftstoff durch die Einspritzöffnungen 10 auch bei geringem Druck austreten, was sich negativ auf die Kohlenstoffwasserstoffemissionen der Brennkraftmaschine auswirkt. In 4 is a further embodiment of the fuel injection valve according to the invention shown, this embodiment of the in 3 shown only in the design of the stop plate 38 and the corresponding contact surface of the shift sleeve 23 at the stop disc 38 different. In the stop disk 38 is here instead of the openings 40 a closing throttle 39 intended. This ensures that is within the pressure chamber 5 when the injection valve is open, a pressure difference between the area before and after the closing throttle 39 results. This is to ensure that the opening forces on the nozzle needle 7 slightly lower than the closing forces caused by the hydraulic pressure in the control room 25 be built when the nozzle needle 7 should slide back to its closed position. The nozzle needle 7 Otherwise, in the embodiment shown, it would be pressure-balanced in the longitudinal direction and would only be activated by the force of the closing spring 12 pushed back to its closed position, which happens only relatively slowly due to the small spring force. The slower, however, the nozzle needle 7 closes, the longer fuel can through the injection openings 10 even at low pressure leak, which has a negative effect on the hydrocarbon emissions of the internal combustion engine.

Da die Drosselung jedoch nur zum Schließen des Kraftstoffeinspritzventils benötigt wird, ist sie während der Einspritzung nachteilig, da nicht der volle Kraftstoffdruck, der durch den Hochdruckspeicher 15 zur Verfügung gestellt wird, auch an den Einspritzöffnungen 10 zur Verfügung steht. Um dieses Problem zu vermeiden ist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel eine Dichtkante 47 an der Schalthülse 23 ausgebildet, mit der die Schalthülse 23 an der Anschlagscheibe 38 anliegt. Hebt nun nach dem oben geschilderten Verfahren die Schalthülse 23 von der Anschlagscheibe 38 ab, so wird zwischen der Anschlagscheibe 38 und der Schalthülse 23 ein Querschnitt aufgesteuert, durch den Kraftstoff parallel zur Schließdrossel 39 ungedrosselt in Richtung der Einspritzöffnungen 10 fließen kann. Bewegt sich die Schalthülse 23 während des Schließvorgangs wieder zurück in Anlage an die Anschlagscheibe 38, so wird, noch ehe die Düsennadel 7 in ihre Schließstellung zurückgeleitet, die Schließdrossel 39 wieder wirksam und es ergibt sich eine Druckdifferenz, die zu der gewünschten Reduzierung der Öffnungskräfte auf die Düsennadel 7 führt und ein rasches Schließen der Düsennadel 7 ermöglicht.However, since throttling is only needed to close the fuel injector, it is detrimental during injection since not the full fuel pressure passing through the high pressure accumulator 15 is provided, also at the injection ports 10 is available. To avoid this problem is in the embodiment shown here, a sealing edge 47 on the shift sleeve 23 formed, with the switching sleeve 23 at the stop disc 38 is applied. Now lifts the shift sleeve according to the procedure described above 23 from the stop disk 38 off, so is between the stopper disc 38 and the shift sleeve 23 a cross section controlled by the fuel in parallel to the closing throttle 39 unthrottled in the direction of the injection openings 10 can flow. Moves the shift sleeve 23 during the closing process back into contact with the stop disc 38 , so will, before the nozzle needle 7 returned to its closed position, the closing throttle 39 again effective and there is a pressure difference, which leads to the desired reduction of the opening forces on the nozzle needle 7 leads and a rapid closing of the nozzle needle 7 allows.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10024702 A1 [0002] DE 10024702 A1 [0002]
  • DE 10131617 A1 [0004] DE 10131617 A1 [0004]

Claims (11)

Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einem Gehäuse (1), in dem ein Druckraum (5) ausgebildet ist, der mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllbar ist, und mit einer Düsennadel (7), die längsverschiebbar im Druckraum (5) angeordnet ist und mit einem Düsensitz (8) zusammenwirkt und dadurch einen Kraftstofffluss aus dem Druckraum (5) zu wenigstens einer Einspritzöffnung (10) steuert, und mit einem Steuerraum (25), über den eine hydraulische Schließkraft in Richtung des Düsensitzes (8) auf die Düsennadel (7) ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das düsensitzabgewandte Ende der Düsennadel (7) in einer längsbeweglichen Schalthülse (23) aufgenommen ist, so dass durch die Schalthülse (23) und das düsensitzabgewandte Ende der Düsennadel (5) der Steuerraum (25) begrenzt wird, wobei der Steuerraum (25) über eine in der Schalthülse (23) ausgebildete Zulaufdrossel (27) mit dem Druckraum (5) verbindbar ist und die Zulaufdrossel (27) durch eine Längsbewegung der Schalthülse (23) verschließbar ist.Fuel injection valve for internal combustion engines with a housing ( 1 ), in which a pressure chamber ( 5 ) is formed, which can be filled with fuel under high pressure, and with a nozzle needle ( 7 ), the longitudinally displaceable in the pressure chamber ( 5 ) and with a nozzle seat ( 8th ) and thereby a fuel flow from the pressure chamber ( 5 ) to at least one injection opening ( 10 ) and with a control room ( 25 ), via which a hydraulic closing force in the direction of the nozzle seat ( 8th ) on the nozzle needle ( 7 ) is exercised, characterized in that the nozzle seat facing away from the end of the nozzle needle ( 7 ) in a longitudinally movable shift sleeve ( 23 ), so that through the switching sleeve ( 23 ) and the nozzle seat facing away from the end of the nozzle needle ( 5 ) the control room ( 25 ), the control room ( 25 ) via a in the shift sleeve ( 23 ) formed inlet throttle ( 27 ) with the pressure chamber ( 5 ) and the inlet throttle ( 27 ) by a longitudinal movement of the shift sleeve ( 23 ) is closable. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalthülse (23) in einer Führungshülse (22) aufgenommen ist, in der sie bei ihrer Längsbewegung geführt ist, wobei die Zulaufdrossel (27) bei einer Längsbewegung der Schalthülse (23) durch die Führungshülse (22) überdeckt und dadurch verschlossen wird Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the switching sleeve ( 23 ) in a guide sleeve ( 22 ), in which it is guided during its longitudinal movement, wherein the inlet throttle ( 27 ) during a longitudinal movement of the shift sleeve ( 23 ) through the guide sleeve ( 22 ) is covered and thereby closed Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (28) zusammen mit der Schalthülse (23) einen weiteren Steuerraum (26) begrenzt, der mit dem Steuerraum (25) über eine Ablaufdrossel (28) verbunden ist, wobei der weitere Steuerraum (26) über ein Steuerventil (30) mit einem Niederdruckraum (50) verbindbar istFuel injection valve according to claim 2, characterized in that the guide sleeve ( 28 ) together with the shift sleeve ( 23 ) another control room ( 26 ), which is connected to the control room ( 25 ) via an outlet throttle ( 28 ), the further control room ( 26 ) via a control valve ( 30 ) with a low pressure space ( 50 ) is connectable Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (22) einstückig mit einer Drosselplatte (20) ausgebildet ist, die den weiteren Steuerraum (26) abgewandt zur Düsennadel (7) begrenzt und in der eine Ablauföffnung (41) als Verbindung zum Steuerventil (30) ausgebildet ist.Fuel injection valve according to claim 2 or 3, characterized in that the guide sleeve ( 22 ) in one piece with a throttle plate ( 20 ) is formed, the further control room ( 26 ) facing away from the nozzle needle ( 7 ) and in which a drain opening ( 41 ) as a connection to the control valve ( 30 ) is trained. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablaufdrossel (28) in der Schalthülse (23) ausgebildet ist.Fuel injection valve according to claim 3, characterized in that the outlet throttle ( 28 ) in the shift sleeve ( 23 ) is trained. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalthülse (23) durch eine Feder (35) in Richtung des Düsensitzes (8) vorgespannt ist.Fuel injection valve according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the switching sleeve ( 23 ) by a spring ( 35 ) in the direction of the nozzle seat ( 8th ) is biased. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (35) die Schalthülse (23) umgibt und sich düsensitzabgewandt an der Führungshülse (22) abstützt.Fuel injection valve according to claim 6, characterized in that the spring ( 35 ) the shift sleeve ( 23 ) and facing away from the nozzle seat on the guide sleeve ( 22 ) is supported. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalthülse (23) durch die Feder (35) in Anlage an einen Anschlag (38) im Druckraum (5) gedrückt wird und beim Abheben der Schalthülse (23) von diesem Anschlag (38) zwischen der Schalthülse (23) und dem Anschlag (28) ein Durchflussquerschnitt aufgesteuert wird, durch den Kraftstoff innerhalb des Druckraums (5) ungedrosselt in Richtung der Einspritzöffnungen (10) fließen kann.Fuel injection valve according to claim 6 or 7, characterized in that the switching sleeve ( 23 ) by the spring ( 35 ) in abutment with a stop ( 38 ) in the pressure chamber ( 5 ) is pressed and when lifting the shift sleeve ( 23 ) of this attack ( 38 ) between the shift sleeve ( 23 ) and the attack ( 28 ) a flow cross-section is controlled by the fuel within the pressure chamber ( 5 ) unthrottled in the direction of the injection openings ( 10 ) can flow. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schalthülse (23) eine Schließdrossel (39) ausgebildet ist, durch die der Kraftstoff innerhalb des Druckraums (5) in Richtung der Einspritzöffnungen (10) gedrosselt fließen kann.Fuel injection valve according to claim 6, 7 or 8, characterized in that in the shift sleeve ( 23 ) a closing throttle ( 39 ) is formed, through which the fuel within the pressure chamber ( 5 ) in the direction of the injection openings ( 10 ) can flow throttled. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schalthülse (23) eine Fülldrossel (29) ausgebildet ist, die den weiteren Steuerraum (26) mit dem Druckraum (5) verbindet.Fuel injection valve according to claim 3, 4 or 5, characterized in that in the shift sleeve ( 23 ) a filling throttle ( 29 ) is formed, the further control room ( 26 ) with the pressure chamber ( 5 ) connects. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, die Schalthülse (23) bei ihrer Längsbewegung von der Düsennadel (7) weg an einer Drosselplatte (20) zur Anlage kommt und dadurch die Verbindung des weiteren Steuerraums (26) mit dem Druckraum (5) über die Fülldrossel (29) unterbricht. Fuel injection valve according to claim 10, characterized in that the shift sleeve ( 23 ) during its longitudinal movement from the nozzle needle ( 7 ) away at a throttle plate ( 20 ) comes to the plant and thereby the connection of the other control room ( 26 ) with the pressure chamber ( 5 ) via the filling throttle ( 29 ) interrupts.
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