DE19744518A1 - Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen - Google Patents
Kraftstoffeinspritzventil für BrennkraftmaschinenInfo
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
- F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
- F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
Description
Die Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzventil für
Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Patentanspruchs 1
aus. Bei einem derartigen, aus der US-PS 4, 972, 997 be
kannten Kraftstoffeinspritzventil ist ein kolbenförmiges
Ventilglied axial verschiebbar in einer Bohrung eines Ven
tilkörpers geführt. Das Ventilglied weist dabei an seinem
brennraumseitigen Ende einen konische Ventildichtfläche auf,
mit der es mit einer konischen Ventilsitzfläche am Ventil
körper zusammenwirkt, die am nach innen kragenden Ende der
geschlossenen Ventilbohrung gebildet ist. Dabei bildet eine
Berührungskante zwischen der Ventildichtfläche am Ventil
glied und der Ventilsitzfläche eine umlaufende Dichtkante.
Diese bei geschlossenem Einspritzventil gebildete Dichtkante
dichtet dabei einen stromaufwärts an die Dichtkante an
grenzenden Druckraum bei geschlossenem Einspritzventil ab.
Stromabwärts dieser Dichtkante ist wenigstens eine in den
Brennraum der zu versorgenden Brennkraftmaschine mündende
Einspritzöffnung in der Wand des Ventilkörpers vorgesehen,
die dabei von der Ventilsitzfläche abführt.
Dabei weist dieses bekannte Kraftstoffeinspritzventil jedoch
den Nachteil auf, daß die Stellzeiten des Ventilgliedes auf
grund der großen hydraulischen Kräfte am Ventilglied für
sehr schnell schaltende Einspritzventile zu lang sind. Des
weiteren baut das bekannte Kraftstoffeinspritzventil auf
grund der Vielzahl von axial hintereinanderliegenden Bau
teilen sehr groß, was die Einsetzbarkeit der bekannten
Kraftstoffeinspritzventile an Motoren mit geringem zur Ver
fügung stehenden Bauraum einschränkt.
Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil für Brenn
kraftmaschinen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patent
anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß sehr kleine
Stellkräfte und somit sehr schnelle Ventilhubbewegungen des
Ventilgliedes des Einspritzventils möglich sind. Diese
schnellen Verstellbewegungen werden dabei durch die kleinen
hydraulisch wirksamen Flächen am Ventilglied und das kleine
Steuervolumen möglich, wobei nur kleine bewegte Massen ver
stellt werden müssen. Dies wird in vorteilhafter Weise da
durch erreicht, daß das Ventilglied eine Führungsbohrung
aufweist, mit der es gleitverschiebbar auf einem Zapfen
eines ortsfesten Einsatzkörpers geführt ist. Dabei ist das
verschiebbare Ventilglied in den Einspritzpausen hydraulisch
druckausgeglichen, so daß keine Leckageverluste auftreten.
Somit ist keine Dichtung für abströmendes Lecköl nach außen
notwendig, wobei sich neben der Leckage auch Wärmeentwick
lungen und ein möglicher Schmutzeintrag aufgrund der guten
Trennung von Dichtungs- und Führungsbauteilen verringern
läßt. Ein weiterer Vorteil wird durch die sehr kurz bauende
Bauweise des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils
erreicht, wodurch der benötigte Einbauraum an der zu versor
genden Brennkraftmaschine ebenfalls stark verringert werden
kann. Die das Ventilglied des Einspritzventils in Schließ
richtung beaufschlagende Rückstellfeder muß das Einspritz
ventil lediglich bei drucklosem System schließen, so daß sie
entsprechend klein dimensioniert werden kann. Während des
hochdruckbefüllten Betriebs erfolgt die Schließbewegung und
das Halten des Ventilgliedes an der Ventilsitzfläche durch
die Auslegung der am Ventilglied wirksamen hydraulischen
öffnungs- und Schließflächen, wobei die hydraulische An
griffsfläche der Schließflächen am Ventilglied bei ge
schlossenem Einspritzventil größer als die in Öffnungsrich
tung wirkenden hydraulischen Angriffsflächen ist. Die Öff
nungshubbewegung des Ventilgliedes wird dabei in vorteilhaf
ter Weise durch mechanische Hubanschlagflächen am Zapfen des
ortsfesten Einsatzkörpers begrenzt, es sind jedoch alter
nativ auch hydraulische Hubanschläge möglich. Das den
Steuerraum in einen Entlastungsraum aufsteuernde Steuerven
til kann dabei wie im Ausführungsbeispiel gezeigt als 2/2-
Wegemagnetventil ausgebildet sein, alternativ können aber
auch 2/3-, 3/2- oder 3/3- Steuerventile verwendet werden
Das Ventilglied wird dabei über seine innere Führungsbohrung
axial auf dem Zapfen des ortsfesten Einsatzkörpers geführt,
es ist jedoch auch möglich, zusätzlich eine weitere Führung
am Außenumfang des Ventilgliedes innerhalb des Ventilkörpers
vorzusehen. Bei der Verwendung einer derartigen verbesserten
Führung sind Kraftstoffdurchtrittsöffnungen am Ventilglied
vorgesehen, die einen Kraftstoffdurchtritt von einem Druck
raum zu den Ventilsitzflächen ermöglichen und die als
Flächenanschliffe an der Mantelfläche des Ventilgliedes oder
als Durchgangsbohrungen ausgebildet sein können. Das Ventil
glied selbst kann dabei in vorteilhafter Weise zweiteilig
ausgebildet sein, wobei ein die Ventildichtfläche aufweisen
des Kopfstück in eine Hülse eingesetzt, vorzugsweise einge
preßt ist. Ein derartiges zweiteiliges Ventilglied ist dabei
in einfacher Weise und mit hoher Genauigkeit fertigbar. Ein
weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritz
ventils ist die Möglichkeit einer hydraulisch schwimmenden
Lagerung des den Zapfen tragenden Einsatzkörpers im Ventil
körper, so daß dieser und das auf diesem geführte Ventil
glied gegenüber dem Ventilkörper sicher zentrierbar sind.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegen
standes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung
und den Patentansprüchen entnehmbar.
Fünf Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kraftstoff
einspritzventils für Brennkraftmaschinen sind in der Zeich
nung dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher er
läutert.
Es zeigen die Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des
Kraftstoffeinspritzventils in einem Längsschnitt, bei dem
die Kraftstoffzuführung und Entlastung des Steuer- bzw. Ar
beitsraumes zwischen dem Zapfen und dem Ventilglied über
eine zentrale Durchgangsbohrung im Zapfen erfolgt, die Fig.
2 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung des auf dem Zapfen
geführten Ventilgliedes, das dabei zweiteilig ausgebildet
ist, die Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel des Kraft
stoffeinspritzventils, bei dem das Ventilglied eine zusätz
liche Außenführung im Ventilkörper aufweist, die Fig. 4 ein
drittes Ausführungsbeispiel mit einem durch einen Absatz am
Zapfenumfang gebildeten Hubanschlag für das Ventilglied, die
Fig. 5 ein viertes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffein
spritzventils, bei dem der Hubanschlag des Ventilgliedes
durch eine gestufte Stirnfläche des Zapfens gebildet ist und
die Fig. 6 ein fünftes Ausführungsbeispiel des Kraftstoff
einspritzventils, bei dem der Arbeits- bzw. Steuerraum
außerhalb des Zapfens des Einsatzkörpers angeordnet ist.
Das in der Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils für Brenn
kraftmaschinen weist einen zylindrischen Ventilkörper 1 auf,
der mit seinem freien unteren Ende in einen nicht näher ge
zeigten Brennraum der zu versorgenden Brennkraftmaschine
ragt. Der als Hohlkörper ausgebildete Ventilkörper 1 ist
mittels einer Spannmutter 3 axial gegen einen Ventilhalte
körper 5 verspannt, wobei zwischen den einander zugewandten
Stirnflächen des Ventilkörpers 1 und des Ventilhaltekörpers
5 ein Einsatzkörper 7 eingespannt ist. Dieser stufenförmige
zylindrische Einsatzkörper 7 weist an seinem dem Ventil
haltekörper 5 abgewandten Ende einen Zapfen 9 auf, mit dem
er in den Innenraum des Ventilkörpers 1 hineinragt. Auf dem
freien Ende des Zapfens 9 ist dabei ein zylindrisches Ven
tilglied 11 mit einer zentralen Führungsbohrung 13 axial
verschiebbar geführt. Dieses Ventilglied 11 weist an seiner,
dem Zapfen 9 abgewandten geschlossenen Stirnseite eine ko
nische Ventildichtfläche 15 auf, die in zwei Bereiche mit
unterschiedlichen Konuswinkeln geteilt ist, wobei am Über
gang zwischen den beiden Konuswinkeln der Ventildichtfläche
15 eine umlaufende Dichtkante 17 am Ventilglied 11 gebildet
ist. Das Ventilglied 11 wirkt mit seiner Ventildichtfläche
15 mit einer am nach innen kragenden geschlossenen Ende des
Innenraumes im Ventilkörper 1 gebildeten Ventilsitzfläche 19
zusammen, wobei die Dichtkante 17 am Ventilglied 11 bei an
der Ventilsitzfläche 19 anliegendem Ventilglied 11 einen
stromaufwärts liegenden, im Inneren des Ventilkörpers 1 ge
bildeten Druckraum 21 von einem stromabwärts der Dichtkante
17 liegenden Sackloch 23 trennt, von dessen der Dichtkante
17 nachgeordneten Ventilsitzfläche 19 Einspritzöffnungen 25
in den Brennraum der Brennkraftmaschine abführen. Für eine
sichere Anlage des Ventilgliedes 11 an der Ventilsitzfläche
19 bei drucklosem System ist eine Rückstellfeder 27 zwischen
einer dem Ventilsitz 19 abgewandten Ringstirnfläche 29 am
Ventilglied 11 und einem Absatz 31 am Zapfen 9 eingespannt,
die das Ventilglied 11 in Richtung Ventilsitzfläche 19 be
aufschlagt. Des weiteren ist zwischen der Stirnfläche 33 am
geschlossenen Ende der Führungsbohrung 13 im Ventilglied 11
und der Stirnfläche 35 des Zapfens 9 ein hydraulischer Ar
beits- bzw. Steuerraum 37 gebildet. Dieser Steuerraum 37
wird über eine axiale Durchgangsbohrung 39 im Einsatzkörper
7 mit Kraftstoff hohen Druckes befüllt und entlastet. Dazu
ist die Durchgangsbohrung 39 über eine Drosselbohrung 41 im
Ventilhaltekörper 5 an eine Hochdruckleitung 43 ange
schlossen, die ihrerseits an einen, nicht näher darge
stellten Hochdruckspeicherraum mündet, der über eine Hoch
druckförderpumpe ständig mit Kraftstoff hohen Druckes be
füllt wird und an den vorzugsweise sämtliche Einspritzven
tile des Einspritzsystems angeschlossen sind. Zur Druckent
lastung des Steuerraumes 37 ist die in diesen mündende
Durchgangsbohrung 39 mit einer Entlastungsleitung 45 im Ven
tilhaltekörper 5 verbunden, die in einen nicht näher darge
stellten Niederdruckentlastungsraum mündet und die mittels
eines Steuerventils 47 verschließbar ist. Dieses von außen
willkürlich ansteuerbare Steuerventil 47 ist dabei im Aus
führungsbeispiel als 2/2-Wegeventil ausgebildet und wird
vorzugsweise durch ein Magnetventil betätigt.
Zur Verstellung des Ventilgliedes 11 wirken dabei die Ring
stirnfläche 29 und die Stirnfläche 33 der Führungsbohrung 13
als in Schließrichtung wirkende hydraulische Druckangriffs
flächen am Ventilglied 11. In Öffnungsrichtung wirkt die
Ventildichtfläche 15, wobei bei am Ventilsitz 19 anliegendem
Ventilglied 11 zunächst deren sich stromaufwärts an die
Dichtkante 17 anschließender Bereich wirkt. Dabei bildet der
Ventilglieddurchmesser an der Dichtkante 17 einen ersten
Durchmesser d1, der Durchmesser des Außenumfangs des zylin
drischen Ventilgliedes 11 einen zweiten Durchmesser d2 und
der Durchmesser des Außenumfanges des Zapfens 9 einen
dritten Durchmesser d3. Dabei muß der Durchmesser d3 für
eine sichere Funktion des Kraftstoffeinspritzventils größer
sein als der Durchmesser d1, der den Sitzdurchmesser am Ven
tildichtsitz definiert.
Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil arbeitet in
folgender Weise. Zu Beginn der Funktion des Einspritz
systemes wird der nicht näher dargestellte Hochdruck
speicherraum von der Kraftstoffhochdruckpumpe mit Kraftstoff
hohen Druckes befüllt. Dieser Druck wird über die einzelnen
Hochdruckleitungen 43 zu den jeweiligen in den Brennraum der
Brennkraftmaschine ragenden Einspritzventilen geleitet. Da
bei gelangt der Kraftstoffhochdruck beim ersten Ausführungs
beispiel über die Hochdruckleitung 43 in den Druckraum 21
sowie über die von der Hochdruckleitung 43 abzweigende
Drosselbohrung 41 und die Durchgangsbohrung 39 im Einsatz
körper 7 in den Steuerraum 37. Das Steuerventil 47 hält da
bei die Entlastungsleitung 45 verschlossen. In diesem ge
schlossenen Zustand des Kraftstoffeinspritzventils während
der Einspritzpausen wirken die Ringstirnfläche 29 und die
Stirnfläche 33 der Innenführungsbohrung 13 am Ventilglied 11
in Schließrichtung und beaufschlagen dabei des Ventilglied
11 in Richtung Ventilsitzfläche 19. Gleichzeitig greift an
der stromaufwärts der Dichtkante 17 gebildeten Ventilsitz
fläche 19 der Kraftstoffhochdruck im Druckraum 21 in Öff
nungsrichtung am Ventilglied 11 an. Dabei sind die hydrau
lischen Druckangriffsflächen am Ventilglied 11 jedoch so
ausgebildet, daß in diesem Zustand die in Schließrichtung
wirkenden Flächen 29, 33 größer als die in Öffnungsrichtung
wirkenden Flächen an der Ventildichtfläche 15 sind, so daß
das Ventilglied 11 hydraulisch in Anlage an der Ventilsitz
fläche 19 gehalten wird. Soll nunmehr eine Einspritzung am
Einspritzventil erfolgen, wird das Steuerventil 47 in Öff
nungsrichtung betätigt, so daß dieses die Entlastungsleitung
45 ineinen Niederdruckraum aufsteuert. Infolgedessen ent
spannt sich über die Durchgangsbohrung 39 der Druck im
Steuerraum 37 sehr rasch in die Entlastungsleitung 45, so
daß diese in Schließrichtung am Ventilglied 11 angreifende
hydraulische Druckkraft abgebaut wird. Da nunmehr die in
Öffnungsrichtung wirkende Druckangriffsfläche an der Ventil
dichtfläche 15 größer ist als die in Schließrichtung
wirkende Ringstirnfläche 29 wird das Ventilglied 11 entgegen
der Kraft der Rückstellfeder 27 vom Ventilsitz 19 abgehoben,
so daß der Kraftstoff aus dem Druckraum 21 über den zwischen
der Ventilsitzfläche 19 und der Ventildichtfläche 15 freige
gebenen Öffnungsquerschnitt in die Einspritzöffnungen 25 und
weiter in den Brennraum der Brennkraftmaschine einströmen
kann. Dabei gewährleistet die Drosselbohrung 41, daß der aus
der Hochdruckleitung 43 zuströmende Kraftstoffhochdruck
nicht sofort im Kurzschluß in die Entlastungsleitung 45 ab
strömt. Die Einspritzung am Einspritzventil wird beendet,
indem das Steuerventil 47 die Entlastungsleitung 45 erneut
verschließt, so daß sich im Steuerraum 37 über die Bohrung
41 und 39 erneut ein Kraftstoffhochdruck aufbauen kann, der
nunmehr über die Angriffsfläche 33 und die Ringstirnfläche
29 das Ventilglied 11 erneut in Anlage an die Ventilsitz
fläche 19 verschiebt. Da bei geschlossenem Einspritzventil
der hydraulische Druck innerhalb und außerhalb des ver
schiebbaren Ventilgliedes 11 gleich groß ausgebildet ist,
kann ein Leckagestrom am Ventilglied 11 in den Niederdruck
raum vermieden werden. Das Ventilglied 11 ist dabei während
seiner Hubbewegung mittels seiner Innenführung auf dem
Zapfen 9 des Einsatzkörpers 7 sicher axial gleitverschiebbar
geführt.
In der Fig. 2 ist eine mögliche Ausbildung des Ventil
gliedes 11 als zweiteiliges Bauteil in einer vergrößerten
Einzelteilzeichnung dargestellt. Dabei weist das Ventilglied
11 eine Hülse 49 auf, die mit ihrem Innendurchmesser gleit
verschiebbar auf dem Zapfen 9 des Einsatzkörpers 7 geführt
ist und in deren unteres brennraumseitiges Ende ein als
stufenförmiger Zylinder ausgebildetes Kopfstück 51 einge
preßt ist, das auf seiner der Hülse 49 abgewandten Stirn
seite die Ventildichtfläche 15 und die Dichtkante 17 auf
weist. Dabei ist das Kopfstück 51 vorzugsweise mit einem
zapfenförmigen Ansatz in den Innendurchmesser der Hülse 49
eingesetzt und an der Ringabsatzfläche mit der Ringstirn
fläche der Hülse 11 verschweißt.
In der Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des er
findungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils dargestellt, bei
dem das Ventilglied 11 zusätzlich zur Innenführung an der
Bohrung 13 über eine Außenführung an der Innenwand des Ven
tilkörpers 1 geführt ist. Dabei bildet die Außenumfangswand
53 des Ventilgliedes 11 diese zweite zusätzliche Führungs
fläche die an der Innenwandfläche 55 des Ventilkörpers 1
gleitet. Für einen Kraftstoffdurchtritt vom Druckraum 21 an
die Ventilsitzfläche 19 sind dabei Ausnehmungen am Außenum
fang des Ventilgliedes 11 vorgesehen, die vorzugsweise als
Flächenanschliffe 57 ausgebildet sind.
Die Fig. 4 und 5 zeigen zwei weitere Ausführungsbeispiele
des Kraftstoffeinspritzventils bei denen zur Begrenzung der
Öffnungshubbewegung des Ventilgliedes 11 verschiedene mecha
nische Hubanschläge vorgesehen sind. Dabei zeigt die Fig. 4
ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem der Hubanschlag für
das Ventilglied 11 als Ringabsatz 59 an der Mantelfläche des
Zapfens 9 des Einsatzkörpers 7 ausgebildet ist. An diese
Ringabsatzfläche 59 gelangt dabei das Ventilglied 11 nach
Durchlaufen seines Gesamtöffnungshubweges mit der Ringstirn
fläche 29 in Anlage.
Desweiteren erfolgt die Befüllung des Steuerraumes 37
zwischen dem Zapfen 9 und der geschlossenen Stirnfläche 33
der Führungsbohrung 13 im Ventilglied 11 nunmehr direkt aus
dem Druckraum 21, wozu eine Drosselbohrung 61 im Ventilglied
11 vorgesehen ist, die vom Steuerraum 37 ausgehend an der
Mantelfläche des Ventilgliedes 11 in den Druckraum 21 ein
mündet.
Das in der Fig. 5 dargestellte vierte Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich vom in der Fig. 4 dargestellten dritten
Ausführungsbeispiel lediglich in der Art des Hubanschlages
für die Begrenzung der Öffnungshubbewegung des Ventilgliedes
11. Dabei wird der Öffnungshub des Ventilgliedes 11 nunmehr
durch die Anlage der Stirnfläche 33 der Bohrung 13 im Ven
tilglied 11 an die Stirnfläche 35 des Zapfens 9 am Einsatz
körper 7 begrenzt. Die Ringstirnfläche 35 des Zapfens 9
weist dazu einen axial einwärts versetzten Absatz 63 auf,
der die Beibehaltung der in Schließrichtung wirkenden Stirn
fläche 33 am Ventilglied 11 gewährleistet. Auf diese Weise
kann beim Verschließen der Entlastungsleitung 45 durch das
Steuerventil 47 am Ende der Einspritzphase und dem erneuten
Befüllen des Steuerraumes 37 mit Kraftstoff hohen Druckes
über die Drosselbohrung 61 die Rückstellbewegung des Ventil
gliedes 11 an den Ventilsitz 19 sicher gewährleistet
bleiben. Der Öffnungshubweg des Ventilgliedes 11 läßt sich
dabei in einfacher Weise über die axiale Länge des ortsfest
angeordneten Einsatzkörpers 7 einstellen.
Bei dem in der Fig. 6 dargestellten fünften Ausführungsbei
spiel ist der Steuerraum 37 gegenüber den vorangegangenen
Ausführungsbeispielen außerhalb des Ventilgliedes 11 ange
ordnet. Das Ventilglied 11 ist dazu analog zum zweiten Aus
führungsbeispiel sowohl innen an der Führungsbohrung 13 als
auch außen an der Umfangswand 53 des Ventilgliedes 11 ge
führt. Ein zwischen der rückwärtigen Ringstirnfläche 29 am
Ventilglied 11 und zwischen dem Absatz 31 am ortsfesten Ein
satzkörper 7 gebildeter Raum bildet dabei beim fünften Aus
führungsbeispiel den Steuerraum 137, in dem auch die Rück
stellfeder 27 angeordnet ist. Dabei führt vom Steuerraum 137
ein Entlastungskanal 64 ab, der vom Steuerventil 47 in die
Entlastungsleitung 45 aufsteuerbar ist. Der zwischen der
Stirnfläche 35 des Zapfens 9 und der geschlossenen Stirn
fläche 33 der Bohrung 13 am Ventilglied 11 eingeschlossenen
hydraulische Arbeitsraum 65 wird dabei erneut über eine
Durchgangsbohrung 39 und eine Hochdruckleitung 43 mit Kraft
stoff hohen Druckes aus einem Kraftstoffhochdrucksammelbe
hälter befüllt. Dabei führt vom hydraulischen Arbeitsraum 65
eine Verbindungsbohrung 67 ab, die in einen ventilsitznahen
Raum innerhalb des Ventilkörpers 1 einmündet. Die Kraft
stoffhochdruckversorgung des Steuerraumes 137 erfolgt über
eine Drosselbohrung 41, die von der Durchgangsbohrung 39 im
Einsatzkörper 7 in den Steuerraum 137 einmündet.
Die Öffnungshubbewegung des Ventilgliedes 11 erfolgt beim
fünften Ausführungsbeispiel durch das Druckentlasten des
außen liegenden Steuerraumes 137 über den Entlastungskanal
64 und die Entlastungsleitung 45. Dabei wirkt die Stirn
fläche 33 innerhalb des Ventilgliedes 11 mit ihrem Durch
messer d3 weiterhin in Schließrichtung des Ventilgliedes 11.
Die durch die Durchmesserdifferenz zwischen dem Außenumfang
des Ventilgliedes 11 (d2) und den Durchmesser an der Sitz
kante 17 (d1) gebildete in Öffnungsrichtung am Ventilglied
11 angreifende hydraulische Druckfläche muß dabei größer
ausgebildet sein als die nunmehr allein in Schließrichtung
wirkende Stirnfläche 33 am Ventilglied 11. Die Schließhubbe
wegung des Ventilgliedes 11 erfolgt analog zu den vorange
gangenen Ausführungsbeispielen durch das erneute Ver
schließen der Entlastungsleitung 45, in dessen Folge sich im
Steuerraum 137 über die Drosselbohrung 41 erneut ein Kraft
stoffhochdruck aufbaut, der das Ventilglied 11 an der Ring
stirnfläche 29 zusätzlich zur Stirnfläche 33 in Schließrich
tung beaufschlagt und das Ventilglied 11 somit in Anlage an
die Ventilsitzfläche 19 zurückverschiebt.
Claims (15)
1. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit
einem in einem Ventilkörper (1) angeordneten, axial ver
schiebbaren Ventilglied (11), das an seinem dem Brennraum
der Brennkraftmaschine zugewandten Ende eine konische Ven
tildichtfläche (15) aufweist, mit der es mit einer konischen
Ventilsitzfläche (19) am Ventilkörper (1) zusammenwirkt, wo
bei die konische Ventildichtfläche (15) am Ventilglied (11)
eine eine Dichtkante (17) bildende Ringkante aufweist, sowie
mit wenigstens einer Einspritzöffnung (25) in den Brennraum
der Brennkraftmaschine in dem sich bei geschlossenem Ein
spritzventil stromabwärts an die Dichtkante (17) an
schließenden Bereich der Ventilsitzfläche (19), dadurch ge
kennzeichnet, daß das Ventilglied (11) eine Führungsbohrung
(13) aufweist, mit der es gleitverschiebbar auf einem Zapfen
(9) eines ortsfesten Einsatzkörpers (7) geführt ist.
2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß im Ventilkörper (1) ein an die Ventilsitz
fläche (19) mündender Hochdruckraum (21) gebildet ist, der
ständig über eine Hochdruckleitung (43) mit einem mit Kraft
stoff hohen Druckes gefüllten Hochdruckspeicherraum verbun
den ist.
3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen einer geschlossenen Stirnfläche
(33) der Führungsbohrung (13) im Ventilglied (11) und einer
Stirnfläche (35) des Zapfens (9) des Einsatzkörpers (7) ein
Arbeitsraum begrenzt ist, der aus dem Hochdruckraum (21)
oder der Hochdruckleitung (43) mit Kraftstoff hohen Druckes
befüllbar ist.
4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein mit Kraftstoffhochdruck befüllbarer
Steuerraum (37, 137) im Ventilkörper (1) vorgesehen ist,
dessen Innendruck das Ventilglied (11) in Schließrichtung
beaufschlagt und der über eine aufsteuerbare Entlastungs
leitung (45) in einen Niederdruckraum druckentlastbar ist.
5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein von außen betätigbares Steuerventil
(47) in die Entlastungsleitung (45) eingesetzt ist.
6. Kraftstoffeinspritzventil nach den Ansprüchen 3 und 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerraum (37) durch den
Arbeitsraum zwischen den Stirnflächen (33) am Ventilglied
(11) und (35) am Zapfen (9) gebildet ist.
7. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Steuerraum (37) über einen, eine
Drosselstelle (41) enthaltenen Zulaufkanal mit der Hoch
druckleitung (43) oder dem Hochdruckraum (21) verbunden ist.
8. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Steuerraum (137) radial auswärts des
Zapfens (9) des ortsfesten Einsatzkörpers (7) angeordnet ist
und von der brennraumabgewandten Ringstirnfläche (29) des
Ventilgliedes (11) begrenzt wird.
9. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Steuerraum (137) über eine Drossel
bohrung (41) ständig mit der Hochdruckleitung (43) und über
eine zusteuerbare Entlastungsleitung (45) mit einem Nieder
druckraum verbindbar ist.
10. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen dem Ventilglied (11) und dem Ein
satzkörper (7) eine, das Ventilglied (11) in Schließrichtung
beaufschlagende Rückstellfeder (27) eingespannt ist.
11. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Ventilglied (11) durch eine Hülse (49)
gebildet ist, in deren brennraumzugewandte Öffnung ein Kopf
stück (51) eingesetzt ist, an dessen der Hülse (49) abge
wandter Stirnseite die Ventildichtfläche (15) angeordnet
ist.
12. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Öffnungshubweg des Ventilgliedes (11)
durch einen Hubanschlag begrenzt ist.
13. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Hubanschlag durch einen Ringabsatz
(59) am zylindrischen Zapfen (9) des Einsatzkörpers (7) ge
bildet ist.
14. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Hubanschlag durch einen
an der ventilgliedseitigen Ringstirnfläche (35) des Zapfens
(9) des Einsatzkörpers (7) gebildet ist.
15. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Ventilglied (11) zusätzlich mit seiner
radialen Mantelfläche (53) an der Innenwand (55) des Ventil
körpers (1) geführt ist, wobei Durchtrittskanäle (57, 67)
für einen Kraftstoffdurchtritt am Ventilglied (11) vorge
sehen sind.
Priority Applications (7)
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---|---|---|---|
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