DE19623713A1 - Einspritzventil, insbesondere zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil, insbesondere ein Einspritzventil zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors, nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

STAND DER TECHNIK

Ein derartiges bekanntes Einspritzventil (WO 93/23 172) zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum eines Verbrennungsmotors umfaßt einen in einem Ventilgehäuse ange­ ordneten Ventilkörper mit einer Ventilöffnung, die von einem abspritzseitig angeordneten Ventilsitz umgeben ist, und durch die sich eine einen Schließkopf tragende Ventilnadel so hin­ durch erstreckt, daß der Schließkopf bei geschlossenem Ventil mit seiner Dichtfläche von außen am Ventilsitz anliegt. Bei geöffnetem Einspritzventil, also wenn der Schließkopf der Ventilnadel in Abspritzrichtung vom Ventilsitz abgehoben ist, bildet der zwischen dem Ventilsitz und der Dichtfläche be­ grenzte Austrittsspalt eine Abspritzöffnung, die sich an ei­ nem im Endbereich eines Strömungsweges für Kraftstoff durch das Einspritzventil vorgesehenen Ringspalt anschließt und die zur Kraftstoffzumessung den kleinsten Querschnitt im Strö­ mungsweg darstellt.

Bei einem anderen bekannten Einspritzventil (US 50 58 549) ist eine Ventilnadel mit einem Schließkopf innerhalb eines Gehäuses angeordnet. Der Schließkopf weist eine konische Dichtfläche auf, die mit einem in Abspritzrichtung vor einer Abspritzöffnungsanordnung vorgesehenen Ventilsitz zusammen­ wirkt. Hinter dem Ventilsitz ist in einem kuppelförmigen Ge­ häuseabschnitt eine Haupt- und eine Nebenabspritzöffnung vor­ gesehen, um Kraftstoff sowohl in den Hauptbereich als auch in den Bereich einer Brennkammer abspritzen zu können, in dem sich die Zündkerze befindet.

Bei einem weiteren bekannten Einspritzventil (DE 43 28 418 A1) ist hinter einem mit einer Ventilnadel zusammenwirkenden Ventilsitz im Ventilgehäuse eine Düsenplatte angeordnet, die eine Halteplatte mit einer gestuften Durchgangsbohrung auf­ weist, in die eine Spritzplatte eingesetzt ist. Im abspritz­ seitigen Randbereich der Spritzplatte ist eine Auskehlung vorgesehen, die zusammen mit einer ihr zugeordneten Auskeh­ lung an der Halteplatte einen Ringkanal bildet, dessen aus­ trittsseitige Kanten an der Halte- und Spritzplatte einen ringförmigen Austrittsspalt begrenzen, der eine Abspritzöff­ nung mit Zumeßfunktion bildet. Der Ringkanal dieser bekannten Düsenplatte ist über in der Spritzplatte vorgesehene Schlitze so mit der Zuführseite der Düsenplatte verbunden, daß der in den Ringkanal einströmende Kraftstoff sich gleichmäßig ver­ teilt und als in Umfangsrichtung gleichförmige Kraftstoffla­ melle abspritzbar ist.

VORTEILE DER ERFINDUNG

Das erfindungsgemäße Einspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß ein Kraftstoffstrahl abspritzbar ist, der zahlreiche Strahlsträhnen aufweist, der also in seiner Umfangsrichtung gesehen abwechselnd Bereiche aufweist, in die relativ viel bzw. relativ wenig Kraftstoff abgespritzt wird. Auf diese Weise läßt es sich erreichen, daß die einzelnen Teile des Kraftstoffstrahls unterschiedlich weit abgespritzt werden. Somit läßt sich insbesondere bei der direkten Einspritzung von Kraftstoff in eine Brennkammer eines Verbrennungsmotors das Eindringen des Kraftstoffstrahls in diese gezielt ein­ stellen, um darin eine für den nachfolgenden Zündvorgang gün­ stige Kraftstoffverteilung bei guter Kraftstoffaufbereitung zu erhalten.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen des im An­ spruch 1 angegebenen Einspritzventils möglich.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zur gezielten Strukturie­ rung des Kraftstoffstrahls eine Scheibe verwendet wird, die unter Ausnutzung einer mikrostrukturierenden Fertigungstech­ nik (MIGA-Technik, also einer mikrogalvanischen Technik) mit einer der gewünschten Strähnigkeit des Kraftstoffstrahls ent­ sprechenden Struktur versehen ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders fertigungsgünstige Kalibrierung des Kraftstoff­ durchflusses durch ein Einspritzventil.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Einspritzventils besteht darin, daß neben der Unabhängigkeit der Zumeßfunktion vom Hub der Ventilnadel der Abspritzbereich und der Zumeßbe­ reich unempfindlich gegen Verschmutzungen durch im Kraftstoff mitgeführte Verunreinigungen, z. B. fertigungsbedingte Späne, und sonstige Ablagerungen ist.

ZEICHNUNG

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung ver­ einfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine Ventil­ einheit eines erfindungsgemäßen Einspritzven­ tils,

Fig. 2a und 2b je einen vergrößerten schematischen Schnitt durch den Abspritzbereich der Ventileinheit nach Fig. 1 im geschlossenen bzw. geöffneten Zustand,

Fig. 3 einen Schnitt im wesentlichen nach Linie III-III mit einer entsprechenden Draufsicht auf eine Scheibe zur Einstellung des Kraft­ stoffdurchflusses,

Fig. 4 eine Draufsicht im wesentlichen nach Linie IV-IV in Fig. 1 auf einen Führungskörper für eine Ventilnadel der Ventileinheit und

Fig. 5 eine Ansicht entsprechend Fig. 4 eines anders ausgestalteten Führungskörpers.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander ent­ sprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wie Fig. 1 zeigt, umfaßt eine Ventileinheit 10 eines erfin­ dungsgemäßen Einspritzventils eine Ventilnadel 11 mit einem Schaft 12, einem verdickten Führungsabschnitt 13 und einem Schließkopf 14, der am vom Schaft 12 abgewandten Ende des Führungsabschnitts 13 der Ventilnadel 11 angeordnet ist. Die Ventilnadel 11 erstreckt sich so mit ihrem Führungsabschnitt 13 durch eine in einer als auslaßseitiges Abschlußteil des Einspritzventils dienenden Ventilplatte 15 vorgesehene, von einem Ventilsitz 16 umgebene Ventilöffnung 17, daß eine am Schließkopf 14 vorgesehene Dichtfläche 18 zum Schließen des Ventils mit dem Ventilsitz 16 in Eingriff bringbar ist.

Zur Führung der Ventilnadel 11 ist ein im wesentlichen topfförmiger Führungskörper 19 vorgesehen, der einen Feder­ raum 20 aufweist. In einem Boden 21 des Führungskörpers 19 ist eine Führungsbohrung 22 angeordnet, die mit dem Führungs­ abschnitt 13 der Ventilnadel 11 zusammenwirkt.

Um den Führungskörper 19 mit seinem Boden 21 gegen die Ven­ tilplatte 15 zu verspannen und gleichzeitig die Ventilnadel 11 in ihre Schließstellung vorzuspannen, in der die Dichtflä­ che 18 am Schließkopf 14 gegen den Ventilsitz 16 abdichtet, ist eine Schließfeder 23 vorgesehen, die im Federraum 20 zwi­ schen einer Stützfläche 24 am Boden 21 und einer Widerlager­ scheibe 25 eingespannt ist, die auf dem Schaft 12 der Ventil­ nadel 11 befestigt ist. Die Befestigung der Widerlagerscheibe 25 auf dem Schaft 12 der Ventilnadel 11 erfolgt dabei bei­ spielsweise durch Schweißen, z. B. durch Laserschweißen.

Die Widerlagerscheibe 25 ist mit ihrer Außenumfangsfläche 26 an einer Innenwand 27 des Federraums 20 geführt und weist ei­ ne Ausnehmung, z. B. einen Flächenanschliff 28 auf, so daß ei­ ne Verbindungsöffnung 29 gebildet ist, durch die Kraftstoff in den Federraum 20 eindringen und bei einer Öffnungsbewegung der Ventilnadel 11 aus diesem austreten kann.

Anstelle des topfförmigen Führungskörpers 19 kann die Ventil­ nadel 11 auch in einer Führungshülse geführt sein, die einen sich radial nach außen erstreckenden Flansch aufweist, der gegen die Ventilplatte 15 gedrückt wird und eine Stützfläche für die Schließfeder 23 umfaßt.

In einer der Ventilplatte 15 zugewandten Stirnfläche 30 des Führungskörpers 19 sind Zulaufnuten 31 vorgesehen, die sich vom Außenumfang des Führungskörpers 19 bis in den Bereich der Führungsbohrung 22 erstrecken.

Wie in Fig. 4 dargestellt, sind die Zulaufnuten 31 radial an­ geordnet. Es ist aber auch möglich, Zulaufnuten 31′ vorzuse­ hen, die, wie in Fig. 5 dargestellt, im wesentlichen tangen­ tial in den Bereich der Führungsbohrung 22 einmünden. Die Orientierung der Zulaufnuten 31, 31′ kann auch in anderer Weise gewählt werden, um die Kraftstoffströmung im zur Füh­ rungsbohrung 22 benachbarten Bereich zu beeinflussen.

Zwischen dem Führungskörper 19 und der Ventilplatte 15 ist als den die Durchflußmenge bestimmenden Querschnitt des Strö­ mungsweges festlegendes Mittel eine dünne Scheibe 32 angeord­ net, die eine Öffnung 33 aufweist, die der Ventilöffnung und der Führungsbohrung 22 im Führungskörper 19 zugeordnet ist.

Die dünne Scheibe 32, die aus Metall besteht, weist eine Dic­ ke von etwa 0,2 mm auf und ist zwischen dem Führungskörper 19 und der Ventilplatte 15 festgeklemmt oder verschweißt. Auch eine radial frei bewegliche Lagerung der Scheibe 32 ist bei entsprechender Gestaltung des Bodens 21 des Führungskörpers 19 denkbar.

Wie Fig. 3 zeigt, weist die Öffnung 33 einen gezahnten Rand mit Stegen 34 und dazwischen liegenden Kanälen 35 auf. Die Stege 34 liegen dabei im wesentlichen am Führungsabschnitt 13 der Ventilnadel 11 an, während die Kanäle 35 einen Strömungs­ weg für Kraftstoff von den Zulaufnuten 31 zu einem Ringspalt 36 freigeben, der zwischen dem Führungsabschnitt 13 der Ven­ tilnadel 11 und der Innenumfangsfläche der Ventilöffnung 17 gebildet ist. Durch die an der Ventilnadel 11 anliegenden Stege 34 läßt sich die Scheibe 32 bei Zusammenbau der Ventil­ einheit 10 in Radialrichtung einfach zum Ringspalt 36 aus­ richten.

Um eine definierte Einbaudrehlage der Scheibe 32 im Ein­ spritzventil zu gewährleisten, können an der Scheibe 32 ent­ sprechende Ausrichtmittel vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Außenumfang der Scheibe 32 Kerben oder Abflachungen versehen sein. Eine definierte Ausrichtung der Einbaudrehlage der Scheibe 32 im Einspritzventil ermöglicht es, das Ein­ spritzventil mit einer definierten Einbaudrehlage im Zylin­ derkopf eines Verbrennungsmotors einzubauen.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Öffnung 33 der Scheibe 32 so strukturiert, daß sechs Kanäle 35 gebildet sind. Je nach der gewünschten Strukturierung des abgespritz­ ten Kraftstoffstrahls können jedoch auch mehr oder weniger Kanäle 35 vorgesehen werden. Die Kanäle 35 können dabei auch unterschiedliche Querschnitte aufweisen und/oder ungleichmä­ ßig über den Umfang der Öffnung 33 bzw. des Ringspalts ver­ teilt sein.

Vorteilhafterweise wird die Scheibe 32 mit einem mikrostruk­ turierenden Verfahren, z. B. durch ein mikrogalvanisches Ver­ fahren (MIGA-Technik) hergestellt. Durch die Wahl der Anzahl der Kanäle 35 und der für ihre Herstellung vorgesehenen hoch­ genauen Fertigungstechnik ist gleichzeitig eine Durchflußka­ librierung, also eine Einstellung der Zumeßfunktion des Ein­ spritzventils, und eine feine Strukturierung des abgespritz­ ten Kraftstoffstrahls möglich.

Anstelle der Scheibe 32 mit den abwechselnd vorgesehenen Ste­ gen 34 und Kanälen 35 zur Festlegung des die Durchflußmenge bestimmenden engsten Querschnitts im Strömungsweg können auch im Bereich der Ventilöffnung axiale oder schraubenlinienför­ mige Nuten in der Außenumfangsfläche des Führungsabschnitts 13 der Ventilnadel 11 vorgesehen sein, die Kanäle mit dazwi­ schen liegenden Stegen bilden. Der Spalt 36 weist dabei dann über seinen Umfang verteilt Bereiche mit größerer und kleine­ rer radialer Breite auf.

Um auf der Zulaufseite der Kanäle 35 eine gleichmäßige Kraft­ stoffverteilung zu erreichen, kann, wie in den jeweils rech­ ten Hälften der Fig. 2a, 2b und 4 dargestellt ist, in der Stirnfläche 30 des Führungskörpers 19 eine die Führungsboh­ rung 22 umgebende Vertiefung 41 vorgesehen sein, die vor dem die Durchflußmenge bestimmenden Querschnitt des Strömungswe­ ges einen Ringkanal 42 bildet. Sofern die einzelnen Kanäle 35 den gleichen Strömungswiderstand aufweisen, läßt sich hier­ durch erreichen, daß durch jeden der Kanäle 35 des engsten Strömungsquerschnitts die gleiche Kraftstoffmenge fließt.

Der Zulauf von Kraftstoff zu den Kanälen 35 der Scheibe 32 bzw. zum Spalt 36 läßt sich auch in anderer geeigneter Weise ausbilden. Beispielsweise wäre es auch denkbar, den Führungs­ abschnitt 13 im Bereich der Führungsbohrung 22 mit Ausnehmun­ gen zu versehen, so daß durch diese Kraftstoff zum Einlaßbe­ reich des Spaltes 36 strömen kann.

Die Ventileinheit 10 ist mit der Ventilplatte 15 an einem Auslaßteil 37 eines im übrigen nicht näher dargestellten Ein­ spritzventilgehäuses dicht angebracht, insbesondere ange­ schweißt.

Beim Betrieb des beschriebenen Einspritzventils wird die Ven­ tilnadel 11 von einer nicht näher dargestellten Betätigungs­ einrichtung gegen die Kraft der Schließfeder 23 verschoben, wobei, wie in Fig. 2b dargestellt, der Schließkopf 14 mit seiner Dichtfläche 18 vom Ventilsitz 16 abhebt, so daß ein kegelmantelförmiger Abspritzspalt 38 gebildet wird, der aus­ laßseitig eine ringförmige Abspritzöffnung 39 darstellt.

Somit kann bei geöffnetem Einspritzventil Kraftstoff aus ei­ nem die Ventileinheit 10 umgebenden Innenraum 40 im Aus­ laßteil 37 durch die Zulaufnuten 31, die Kanäle 35, den Ringspalt 36 und den Abspritzspalt 38 zur Abspritzöffnung 39 strömen und durch diese abgespritzt, z. B. in den Brennraum eines Verbrennungsmotors eingespritzt werden.

Hierbei wird der die Durchflußmenge von Kraftstoff durch das Einspritzventil bestimmende Querschnitt des Strömungsweges von den Kanälen 35 der Scheibe 32 festgelegt. Infolge der er­ findungsgemäß vorgesehenen Strukturierung der Öffnung 33 der Scheibe 32 strömt der Kraftstoff nicht gleichmäßig sondern strähnenformig in den Ringspalt 36 ein. Die hierdurch gezielt herbeigeführte ungleichförmige Verteilung von Kraftstoff im Ringspalt 36 bleibt weitgehend auch im Abspritzspalt 38 und der Abspritzöffnung 39 erhalten, so daß ein strähniger Kraft­ stoffstrahl abgespritzt wird.

Dies hat den Vorteil, daß die Kraftstoffanteile in den Sträh­ nen des abgespritzten Kraftstoffstrahls weiter abgespritzt werden können, als diejenigen Kraftstoffanteile, die sich in den Bereichen zwischen den Strähnen befinden. Hierdurch wird insbesondere beim direkten Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum eines Verbrennungsmotors eine gleichmäßigere Kraft­ stoffverteilung im Brennraum erreicht.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch eine entspre­ chende Einbaudrehlage des erfindungsgemäßen Einspritzventils eine Lücke zwischen zwei Kraftstoffsträhnen so zur Zündkerze ausgerichtet werden kann, daß diese gezielt mit Kraftstoff versorgt wird. Damit lassen sich insbesondere Zündaussetzer infolge von zu viel oder zu wenig Kraftstoff im Bereich der Zündkerze vermeiden. Auch Ablagerungen auf den Elektroden der Zündkerze lassen sich vermeiden, da ein zu starkes Auskühlen der Elektroden durch eine entsprechende Ausrichtung des Ein­ spritzventils verhindert werden kann.

Bei einer anderen, in Fig. 6 gezeigten Ausgestaltung der Er­ findung weist die Ventileinheit 10′ einen topfförmigen Füh­ rungskörper 19 mit einer in seinem Boden 21 angeordnete Füh­ rungsbohrung 22 für eine Ventilnadel 11′ und eine eine Ven­ tilöffnung 17 aufweisende Ventilplatte 15 auf, die am Boden 21 anliegend am Führungskörper 19 angebracht, insbesondere angeschweißt ist. Der Führungskörper 19 ist in nicht näher dargestellter Weise mit einem Auslaßteil des Einspritzventils dicht verbunden. Die Ventilplatte 15 ist auf ihrer dem Füh­ rungskörper 19 zugewandten Seite mit einer Ausnehmung 43 ver­ sehen, in der eine dünne Scheibe 32 als den die Durchflußmen­ ge bestimmenden Querschnitt des Strömungsweges festlegendes Mittel angeordnet ist.

Die Führungsbohrung 22 weist einen Führungsabschnitt 22′ und einen der dünnen Scheibe 32 zugewandten kegelförmig erweiter­ ten Abschnitt 22′′ auf. Dem kegelförmig erweiterten Abschnitt 22′′ liegt ein sich kegelförmig verjüngender Abschnitt 17′ der Ventilöffnung 17 gegenüber, an den sich in Abspritzrichtung ein von einem Ventilsitz 16 umgebener zylindrischer Abschnitt 17′′ anschließt.

Die Ventilnadel 11′ umfaßt einen Schaft 12 mit einem Außen­ durchmesser d₁, einen Führungsabschnitt 13′ mit einem Außen­ durchmesser d₂ und einen Schließkopf 14 mit einer mit dem Ventilsitz 16 zusammenwirkenden Dichtfläche 18, die kegel- oder kugelabschnittförmig ausgebildet ist. Nahe dem Führungs­ abschnitt 13′ ist in einer Nut 44 am Schaft 12 als Durchmes­ ser vergrößerndes Mittel ein Sicherungsring 45 angeordnet, dessen Außendurchmesser ist größer als der Innendurchmesser d₃ des Führungsabschnitts 22′ der Führungsbohrung 22.

Um einen Strömungsweg für Kraftstoff von einem Federraum 20 im Führungskörper 19 zur Ventilöffnung 17 und weiter zur Ab­ spritzöffnung 39 zu schaffen, ist der Führungsabschnitt 13′ der Ventilnadel 11′ mit Ausnehmungen, z. B. Flächenanschlif­ fen 13′′ versehen, zwischen denen Führungsstege 13′′′ gebildet sind. Außerdem ist zwischen dem mit der Scheibe 32 zusammen­ wirkenden Endbereich des Führungsabschnitts 13′ der Ventilna­ del 11′ und dem Schließkopf 14 ein Einstich 46 vorgesehen, der zusammen mit dem zylindrischen Abschnitt 17′′ der Ventil­ öffnung 17 einen Ringspalt 36′ bildet, der bei geöffnetem Einspritzventil in den Abspritzspalt 38 zwischen Dichtfläche 18 und Ventilsitz 16 mündet.

Der Außendurchmesser d₄ des Endbereich des Führungsabschnitt 13′, der zusammen mit der einen gezahnten Rand aufweisenden Öffnung 33 in der Scheibe 32 den die Durchflußmenge bestim­ menden Querschnitt des Strömungsweges festlegt, ist in etwa gleich dem Innendurchmesser d₅ des zylindrischen Abschnitts 17′′ der Ventilöffnung 17.

Um die auf die Ventilnadel 11′ wirkenden hydraulischen Kräfte klein zu halten, ist der Ventilsitzdurchmesser d₆ nur gering­ fügig größer als der Außendurchmesser d₄ des Endbereich des Führungsabschnitt 13′ der Ventilnadel 11′.

Im normalen Betrieb des anhand von Fig. 6 beschriebenen Ein­ spritzventils wird beim Öffnen der im wesentlichen kegelman­ telförmige Abspritzspalt 38 gebildet, der auslaßseitig die ringförmige Abspritzöffnung 39 darstellt.

Somit kann bei geöffnetem Einspritzventil Kraftstoff aus dem Federraum 20 durch die Führungsbohrung 22, die zwischen der Scheibe 32 und dem Endbereich des Führungsabschnitts 13′ der Ventilnadel 11′ vorgesehenen Kanäle 35, den Ringspalt 36 und den Abspritzspalt 38 zur Abspritzöffnung 39 strömen und durch diese abgespritzt, z. B. in den Brennraum eines Verbrennungs­ motors eingespritzt werden. Wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 beschrieben, bleibt dabei die erfindungsgemäß erzielte Strähnigkeit der Kraftstoffströmung hinter der Scheibe 32 bis in die Abspritzöffnung 39 erhalten, so daß ein strähniger Kraftstoffstrahl abgespritzt wird.

Der auf der Ventilnadel 11′ angeordnete Sicherungsring 45 ge­ währleistet, daß bei einem Bruch des Schaftes 12 der Ventil­ nadel 11′ oder beim Reißen der Verbindung zwischen der Ven­ tilnadel 11′ und der Widerlagerscheibe 25 die Ventilnadel 11′ nicht aus dem Einspritzventil heraus in den Brennraum ge­ drückt werden kann. Sobald die Ventilnadel 11′ bricht oder abreißt, gleitet die Ventilnadel 11′ mit dem zum Sicherungs­ ring 45 benachbarten Abschnitt des Führungsabschnitts 13′ in den Führungsabschnitt 22′ der Führungsbohrung 22, wobei der Sicherungsring 45 in Anlage an den Boden 21 des Führungskör­ pers 19 gelangt und eine weitere Verschiebung der Ventilnadel 11′ verhindert. Gleichzeitig gleitet der dem Einstich 46 be­ nachbarte Endbereich des Führungsabschnitts 13′ in den zylin­ drischen Abschnitt 17′′ der Ventilöffnung 17.

Dabei wird ein Ausströmen von Kraftstoff in den Brennraum so­ wohl durch den am Boden 21 des Führungskörpers 19 anliegenden Si­ cherungsring 45 als auch durch eine geeignete Wahl der Außen­ durchmesser d₂ und d₄ am Führungsabschnitt 13′ der Ventilna­ del 11′ relativ zu den Innendurchmessern d₃ und d₅ der Füh­ rungsbohrung 22 bzw. der Ventilöffnung 17 verhindert. Zweck­ mäßigerweise sind die einzelnen Durchmesser d₂, d₃, d₄, d₅ un­ gefähr gleich. Somit ergeben sich im beschriebenen Störfall zwischen den kreiszylindrischen Endbereichen des Führungsab­ schnitts 13′ an der Ventilnadel 11′ und der Führungsbohrung 22 bzw. der Ventilöffnung 17 einen Kraftstoffstrom verhin­ dernde Dichtspalte.

Um eine möglichst stabile Befestigung der Ventilnadel 11′ an der Widerlagerscheibe 25 zu erreichen, sollte der Außendurch­ messer d₁ der Ventilnadel 11′ möglichst groß sein. Eine rela­ tiv dicke Ventilnadel 11′ hat überdies den Vorteil, daß sie einfacher gefertigt und montiert werden kann. Insbesondere läßt sie sich besser schleifen.

Claims (14)

1. Einspritzventil, insbesondere zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmo­ tors, das einen Strömungsweg, dessen auslaßseitiger End­ bereich einen Ringspalt umfaßt, und zumindest im offenen Zustand eine in einem auslaßseitigen Abschlußteil vorge­ sehene ringförmige Abspritzöffnung aufweist, die dem Ringspalt strömungsmäßig nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ringspalt (36, 36′) Mittel (32, 34, 35) zugeord­ net sind, die einen die Durchflußmenge bestimmenden Querschnitt des Strömungsweges so festlegen, daß dieser Querschnitt in Umfangsrichtung des Ringspaltes (36) ge­ sehen unterschiedliche radiale Breiten aufweist.

2. Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ringspalt (36, 36′) zugeordneten Mittel (32) Stege (34) umfassen, zwischen denen Kanäle (35) vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung vorzugsweise gleichmäßig beab­ standet sind.

3. Einspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Ringspalt (36, 36′) zugeordneten Mittel aus einer Schei­ be (32) bestehen, die so strömungsmäßig vor dem Rings­ palt (36, 36′) angeordnet ist, daß sie die Einlaßöffnung des Ringspalts (36, 36′) teilweise überdeckt.

4. Einspritzventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Stegen (34) der dem Ringspalt (36, 36′) zugeordneten Mittel (32) vorgesehenen Kanäle (35) eine definierte Einbaudrehlage im Ventil aufweisen.

5. Einspritzventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Öff­ nung (33) aufweisende Scheibe (32) zwischen dem zur Bil­ dung einer Abspritzöffnung (39) eine von einem Ventil­ sitz (16) umgebene Ventilöffnung (17) aufweisenden Ab­ schlußteil (15), in der der Ringspalt (36, 36′) angeord­ net ist, und einem Führungskörper (19) für eine einen Schließkopf (14) tragende Ventilnadel (11, 11′) angeord­ net ist, die sich unter Bildung des Ringspaltes (36, 36′) so durch die Ventilöffnung (17) und die Öffnung (33) der Scheibe (32) hindurch erstreckt, daß der mit dem Ventilsitz (16) zusammenwirkende Schließkopf (14) bei geschlossenem Ventil abspritzseitig am Ventilsitz (16) anliegt.

6. Einspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (32) zwischen dem Abschlußteil (15) und dem Führungskör­ per (19) eingeklemmt ist.

7. Einspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (32) radial beweglich zwischen dem Abschlußteil (15) und dem Führungskörper (19) angeordnet ist.

8. Einspritzventil nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungs­ körper (19) in seiner an der Scheibe (32) anliegenden Stirnfläche (30) Zulaufnuten (31, 31′) aufweist, die sich von außen bis in den Randbereich der zentralen Öff­ nung (33) der Scheibe (32) erstrecken.

9. Einspritzventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulaufnu­ ten (31′) bezüglich der zentralen Öffnung (33) der Scheibe (32) eine tangentiale Komponente aufweisen, so daß Kraftstoff mit einer Umfangskomponente in den Ring­ spalt (36, 36′) einströmt.

10. Einspritzventil nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die sich mit einem Führungsabschnitt (13′) durch eine Führungsbohrung (22) im Führungskörper (19) erstreckende Ventilnadel (11′) an ihrem Führungsabschnitt (13′) Ausnehmungen (13′′) aufweist, so daß Kraftstoff durch die Führungsboh­ rung (22) zu den Kanälen (35) strömen kann.

11. Einspritzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs­ bohrung (22) und die Ventilöffnung (17) benachbart zu den Kanälen (35) jeweils einen erweiterten Abschnitt (22′′ bzw. 17′) aufweisen, wobei sich an den erweiterten Abschnitt (17′) der Ventilöffnung (17) in Strömungsrich­ tung ein zylindrischer Abschnitt (17′′) anschließt, daß die Ventilnadel (11′) zwischen den Ausnehmungen (13′′) am Führungsabschnitt (13′) und dem Schließkopf (14) mit Ab­ stand zu den Ausnehmungen (13′′) einen Einstich (46) auf­ weist, und daß die Durchmesser (d₂, d₄) der Ventilnadel (11′) in deren Längsrichtung vor und hinter den Ausneh­ mungen (13′′) ungefähr gleich den Durchmessern (d₃, d₅) des Führungsabschnitts (22′) der Führungsbohrung (22) und des zylindrischen Abschnitts (17′′) der Ventilöffnung (17) sind.

12. Einspritzventil nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die sich durch eine Führungsbohrung (22) im Führungskörper (19) hindurch erstreckende Ventilnadel (11′) ihren Durchmes­ ser vergrößernde Mittel (45) aufweist, die auf der vom Schließkopf (14) abgewandten Seite der Führungsbohrung (22) am Schaft (12) der Ventilnadel (11′) angeordnet sind.

13. Einspritzventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die den Durchmesser der Ventilnadel (11′) vergrößernden Mittel von einem Sicherungsring (45) gebildet sind, der in ei­ ner Nut (44) im Schaft (12) der Ventilnadel (11′) ange­ ordnet ist.

14. Einspritzventil nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmes­ ser (d₆) des die Ventilöffnung (17) umgebenden Ventil­ sitzes (16) geringfügig größer ist als der Durchmesser (d₅) der Ventilöffnung (17).