DE19955663A1

DE19955663A1 - Fuel injector valve for internal combustion engines has spring actuated closing push rod inserted in valve plunger body to maintain vertical alignment

Info

Publication number: DE19955663A1
Application number: DE1999155663
Authority: DE
Inventors: Werner Wagner; Siegfried Ruthardt; Holger Rapp
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-11-19
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2001-05-23
Also published as: WO2001038723A1

Abstract

The valve plunger (5) is lifted of the valve seat to expose the spray holes (28) against spring pressure exerted through a push rod (4). The push rod projects into a blind hole (60) in the body of the plunger so that to close the valve force is applied close to the valve sealing faces (22,24)

Description

State of the art

Die Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Patentanspruchs 1 aus. Ein derartiges Kraftstoffeinspritzventil ist aus der Offenlegungsschrift DE 196 11 884 bekannt. In einem Ventil körper ist eine Bohrung ausgebildet, in der ein kolbenförmi ges, entgegen einer Schließkraft axial bewegliches Ventil glied angeordnet ist. Durch eine Verjüngung des Ventilglie des zum Brennraum hin sind am Ventilglied ein oder mehrere Druckflächen ausgebildet, die im Druckraum angeordnet sind und auf die durch Befüllen des Druckraums mit Kraftstoff un ter hohem Druck eine Kraft ausgeübt werden kann, die entge gen der Schließkraft wirkt.The invention relates to a fuel injection valve for Internal combustion engines according to the preamble of claim 1 out. Such a fuel injector is from the Publication DE 196 11 884 known. In a valve body is formed a bore in which a piston-shaped ges, axially movable valve against a closing force limb is arranged. By tapering the valve body of the combustion chamber are one or more on the valve member Pressure areas formed, which are arranged in the pressure chamber and on by filling the pressure chamber with fuel un force can be exerted under high pressure that acts against the closing force.

Die Schließkraft wird am brennraumabgewandten Ende des Ven tilgliedes eingebracht und wirkt im Idealfall genau in der Symmetrieachse des Ventilgliedes. Durch Störungen und Unre gelmäßigkeiten kann es jedoch zu einer Abweichung des Ven tilgliedes aus der ideal-zentralen Lage kommen. Dies ist insbesondere am Ventilsitz möglich, der weit vom geführten Abschnitt des Ventilgliedes entfernt ist. Da die Schließ kraft weit vom Ventilsitz entfernt aufgebracht wird, kommt es bei einer Deachsierung zu einem relativ großen, kippenden Moment auf das Ventilglied, was eine weitere Deachsierung fördert. Sind im Ventilsitz mehrere über den Umfang verteil te Einspritzöffnungen angeordnet, so kommt es durch die De achsierung des Ventilgliedes zu einer unsymmetrischen Ein spritzung, was sich nachteilig auf den Verbrennungsprozeß auswirkt.The closing force is at the end of the Ven introduced and ideally works exactly in the Axis of symmetry of the valve member. Through disturbances and mistake However, deviations in the ven tilliedes come from the ideal central location. This is especially possible on the valve seat, which is far from the guided Section of the valve member is removed. Since the closing force is applied far away from the valve seat it turns into a relatively large, tilting one Moment on the valve member, which is another teaching promotes. Are several in the valve seat distributed over the circumference arranged injection openings, so it comes through the De Axisization of the valve member to an asymmetrical on injection, which adversely affects the combustion process affects.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil für Brenn kraftmaschinen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patent anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Schließ kraft auf das Ventilglied nahe der Ventildichtfläche auf das Ventilglied ausgeübt wird, wodurch das kippende Moment der Schließkraft auf das Ventilglied entscheidend verringert wird. Das Ventilglied weist eine koaxial zur Achse des Ven tilglieds ausgebildete Bohrung auf, die an ihrem brennrau mabgewandten Ende offen ist. In diese Sackbohrung ragt ein Druckstift, der sich am Ende der Sackbohrung abstützt und der an seinem brennraumabgewandten Ende von der Schließkraft beaufschlagt wird. Durch die Einleitung der Schließkraft na he der Ventildichtfläche kommt es bei einer Deachsierung des Ventilgliedes am Ventilsitz nur zu einem geringen kippenden Moment durch die Schließkraft. Die dadurch erreichte bessere Zentrierung des Ventilgliedes führt bei mehreren Ein spritzöffnungen zu einem gleichmäßigen Einspritzbild und zu einem geringeren Verschleiß im Bereich des geführten Ab schnittes des Ventilgliedes.The fuel injection valve for combustion according to the invention engines with the characteristic features of the patent claim 1 has the advantage that the closing force on the valve member near the valve sealing surface on the Valve member is exercised, causing the tipping moment of Closing force on the valve member is significantly reduced becomes. The valve member has a coaxial to the axis of the Ven til limb trained bore on her firing opposite end is open. Protrudes into this blind hole Push pin, which is supported at the end of the blind hole and the closing force at the end facing away from the combustion chamber is applied. By initiating the closing force na he valve sealing surface occurs when the Valve member on the valve seat only to a slight tilting Moment by the closing force. The better achieved thereby Centering of the valve member leads to several on spray openings to a uniform injection pattern and less wear in the area of the guided Ab section of the valve member.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist eine die Bodenfläche der Sackbohrung bildende Stützfläche im wesentlichen konisch ausgebildet und die Spitze des Druckstiftes, die an der Stützfläche zur Anlage kommt, weist eine ballige Form auf. Dadurch wird das ventil sitzseitige Ende des Druckstiftes automatisch in der Sack bohrung zentriert und die Schließkraft wird genau in axialer Richtung auf das Ventilglied ausgeübt.In an advantageous embodiment of the subject of Invention is the bottom surface of the blind bore Support surface is essentially conical and the Tip of the pressure pin that is attached to the support surface comes, has a spherical shape. This will make the valve end of the pressure pin in the sack automatically centered bore and the closing force is exactly in the axial Direction exerted on the valve member.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen dem Druckstift und der Wand der Sackbohrung ein Ringspalt ausgebildet. Durch dieses Spiel kann die Schließkraft auf das Ventilglied auch bei einer leichten Deachsierung oder Verformung des Ventilgliedes genau in axialer Richtung am Mittelpunkt der Stützfläche der Sackbohrung eingebracht wer den.In a further advantageous embodiment, between an annular gap between the pressure pin and the wall of the blind hole educated. Through this game, the closing force can the valve member even with a slight alignment or Deformation of the valve member in the axial direction on Center of the support surface of the blind hole introduced the.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Schließkraft auf den Druckstift durch eine Schließfeder aus geübt. Dies erlaubt, den Gegenstand der Erfindung bei Düsen halterkombinationen anzuwenden, bei denen der Öffnungshub des Ventilgliedes gegen die Kraft einer oder mehrerer Schließfedern erfolgt, die einzeln oder zusammengeschaltet die Schließkraft erzeugen.In a further advantageous embodiment, the Closing force on the pressure pin by a closing spring practiced. This allows the subject of the invention in nozzles to use holder combinations where the opening stroke of the valve member against the force of one or more Closing springs are made individually or interconnected generate the closing force.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Schließkraft auf den Druckstift über einen Druckkolben aus geübt, der über eine hydraulische Kraft bewegt werden kann. Diese Ausgestaltung erlaubt es, den Gegenstand der Erfindung insbesondere bei Kraftstoffeinspritzsystemen einzusetzen, die nach dem Common-Rail-Prinzip arbeiten.In a further advantageous embodiment, the Closing force on the pressure pin via a pressure piston practiced, which can be moved by a hydraulic force. This configuration allows the subject of the invention to be used especially in fuel injection systems, that work on the common rail principle.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung geht der Druckstift am ventilgliedabgewandten Ende in einen Druck stiftkopf über, der in einer Bohrung geführt ist. Dadurch erhält man am ventilgliedabgewandten Ende eine genaue Zen trierung des Druckstiftes und damit bei einer Deachsierung des Ventilgliedes, die mit einer Deachsierung des Druckstif tes einhergeht, ein zusätzliches rücktreibendes Moment auf das Ventilglied zur Mittelachse der Bohrung hin. In a further advantageous embodiment, the Push pin at the end facing away from the valve member into a pressure pin head, which is guided in a hole. Thereby an exact zen is obtained at the end facing away from the valve member tration of the pressure pin and thus with a deaching of the valve member, which is adjusted with a push pin associated with it, an additional driving moment the valve member towards the central axis of the bore.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegen standes der Erfindung sind der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous configurations of the counter State of the invention are the drawing, the description and removable from the claims.

drawing

Zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Kraft stoffeinspritzventils sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt die Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil, Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein weiteres erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil,Two embodiments of a fuel injection valve according to the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. 1, there is shown in FIG. A longitudinal section through an inventive fuel injection valve, Fig. 2 shows a longitudinal section through a further inventive fuel injection valve,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Ventilgliedes aus Fig. 1 oder Fig. 2, Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung von Fig. 1 im Bereich des Druckstiftkopfs, Fig. 5 eine weitere Ausgestaltung des Druckstiftkopfs und in den Fig. 6, 7, 8 und 9 sind verschiedene Ausgestaltungen des Über gangs vom Druckkolben zum Druckstiftkopf dargestellt. Fig. 3 is an enlarged view of the valve member from Fig. 1 or Fig. 2, Fig. 4 is an enlarged view of Fig. 1 in the region of the pressure pin head, Fig. 5 shows a further embodiment of the pressure pin head and, in Figs. 6, 7, 8 and 9 different configurations of the transition from the pressure piston to the pressure pin head are shown.

Description of the embodiments

In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein Kraftstoffein spritzventil dargestellt, an dem der Gegenstand der Erfin dung angewandt ist. Im folgenden wird zuerst der Aufbau er läutert und anschließend die Funktionsweise dargelegt.In Fig. 1 is a longitudinal section through a fuel injection valve is shown, on which the subject matter of the inven tion is applied. In the following, the structure is first explained and then the mode of operation is explained.

Im Ventilkörper 1 ist eine Bohrung 7 ausgebildet, deren dem brennraumzugewandten Ende einen Ventilsitz 22 aufweist, in dem wenigstens eine Einspritzöffnung 28 ausgebildet ist. In der Bohrung 7 ist ein kolbenförmiges Ventilglied 5 angeord net, das im Durchmesser gestuft ausgebildet ist und sich in einen brennraumabgewandten, im Durchmesser größeren Ab schnitt, der in der Bohrung 7 geführt ist, und einen brenn raumzugewandten, im Durchmesser kleineren Abschnitt unter teilt. Zwischen der Wand der Bohrung 7 und dem im Durchmes ser kleineren Abschnitt des Ventilgliedes 5 ist ein Druck raum 20 ausgebildet, der über einen Zulaufkanal 26 mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllbar ist. Am Übergang der beiden Ventilglied-Abschnitte ist eine Druckschulter 6 aus gebildet, die im Druckraum 20 angeordnet ist und auf die durch den Kraftstoffdruck im Druckraum 20 eine Kraft in axialer Richtung auf das Ventilglied 5 ausgeübt wird. Am brennraumseitigen Ende des Ventilgliedes 5 ist eine im we sentlichen konische Ventildichtfläche 24 ausgebildet, die mit dem Ventilsitz 22 zusammenwirkt und in Schließstellung des Ventilgliedes 5 die Einspritzöffnung 28 gegen den Druck raum 20 verschließt.A bore 7 is formed in the valve body 1 , the end of which faces the combustion chamber has a valve seat 22 in which at least one injection opening 28 is formed. In the bore 7 , a piston-shaped valve member 5 is angeord net, which is stepped in diameter and cuts into a combustion chamber facing away, larger in diameter, which is guided in the bore 7 , and a combustion chamber facing, smaller diameter section under. Between the wall of the bore 7 and the smaller diameter section of the valve member 5 , a pressure chamber 20 is formed which can be filled with fuel under high pressure via an inlet channel 26 . At the transition of the two valve member sections, a pressure shoulder 6 is formed, which is arranged in the pressure chamber 20 and on which a force is exerted in the axial direction on the valve member 5 by the fuel pressure in the pressure chamber 20 . At the end of the valve member 5 on the combustion chamber side, an essentially conical valve sealing surface 24 is formed, which cooperates with the valve seat 22 and closes the injection opening 28 against the pressure chamber 20 in the closed position of the valve member 5 .

Der Ventilkörper 1 ist mit einer Spannmutter 8 gegen einen Ventilhaltekörper 2 verspannt, in dem koaxial zum Ventil glied 5 ein Federraum 19 ausgebildet ist. Das Ventilglied 5 ist mit einem im Federraum 19 angeordneten Druckstiftkopf 18 verbunden, der in axialer Richtung im Federraum 19 beweglich ist. An den Druckstiftkopf 18 schließt sich dem Ventilglied 5 abgewandt ein kolbenförmiger Druckkolben 3 an, der in ei ner im Ventilhaltekörper 2 ausgebildeten Aufnahmebohrung 10 axial beweglich angeordnet ist und dessen brennraumzugewand tes Ende am Druckstiftkopf 18 zur Anlage kommt. Da der Druckkolben 3 im Durchmesser kleiner ausgebildet ist als der Druckstiftkopf 18, verbleibt am Druckstiftkopf 18 eine Ring schulter, zwischen der und dem brennraumabgewandten Ende des Federraums 19 eine Schließfeder 16 unter Vorspannung ange ordnet ist, die den Druckstiftkopf 18 in Schließrichtung des Ventilgliedes 5 beaufschlagt.The valve body 1 is clamped with a clamping nut 8 against a valve holding body 2 , in which a spring chamber 19 is formed coaxially to the valve member 5 . The valve member 5 is connected to an disposed in the spring chamber 19 push pin head 18 which is movable in the axial direction in the spring chamber nineteenth At the push pin head 18 , the valve member 5 faces away from a piston-shaped pressure piston 3 , which is axially movable in egg ner formed in the valve holding body 2 receiving bore 10 and whose combustion chamber end tes comes to bear on the push pin head 18 . Since the pressure piston 3 is made smaller in diameter than the pressure pin head 18 , a ring shoulder remains on the pressure pin head 18 , between which and the end of the spring chamber 19 facing away from the combustion chamber, a closing spring 16 is preloaded, which acts on the pressure pin head 18 in the closing direction of the valve member 5 .

Das brennraumabgewandte Ende des Druckkolbens 3 und die Auf nahmebohrung 10 begrenzen einen Ventilsteuerraum 41, der über eine Zulaufdrossel 39 mit dem Zulaufkanal 26 und über eine Ablaufdrossel 37 mit einem im Ventilhaltekörper 2 aus gebildeten Entlastungsraum 11 verbunden ist. Im Entlastungs raum 11 ist ein im wesentlichen rotationssymmetrischer Mag netanker 12 angeordnet, an dessen brennraumseitigen Ende ei ne Ventilkugel 35 angeordnet ist. Der Magnetanker 12 wird durch die Kraft einer am brennraumabgewandten Ende des Ent lastungsraumes 11 angeordneten Schließfeder 30 in Richtung auf das Ventilglied 5 beaufschlagt, wodurch die Ventilkugel 35 auf die Öffnung der Ablaufdrossel 37 gepreßt wird und der Ventilsteuerraum 41 gegen den Entlastungsraum 11 verschlos sen wird. Der Entlastungsraum 11 ist über einen Ablaufkanal 32 mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Ablauflei tung verbunden, über die Kraftstoff aus dem Entlastungsraum 11 abfließen kann. Im brennraumabgewandten Bereich des Ent lastungsraums 11 ist ein Elektromagnet 14 angeordnet, der durch Bestromen eine magnetische Kraft auf den Magnetanker 12 entgegen der Kraft der Schließfeder 30 ausüben kann.The end of the pressure piston 3 facing away from the combustion chamber and the receiving bore 10 limit a valve control chamber 41 , which is connected via an inlet throttle 39 to the inlet channel 26 and via an outlet throttle 37 to a relief chamber 11 formed in the valve holding body 2 . In the relief chamber 11 , a substantially rotationally symmetrical magnet armature 12 is arranged, at the combustion chamber end ei ne valve ball 35 is arranged. The magnet armature 12 is acted upon by the force of a closing spring 30 arranged at the end of the load chamber 11 facing away from the combustion chamber in the direction of the valve member 5 , as a result of which the valve ball 35 is pressed onto the opening of the flow restrictor 37 and the valve control chamber 41 is closed against the relief chamber 11 . The relief chamber 11 is connected via a drain channel 32 to a drain line, not shown in the drawing, via which fuel can flow out of the relief chamber 11 . In the area of the load chamber 11 facing away from the combustion chamber, an electromagnet 14 is arranged which, by energizing, can exert a magnetic force on the magnet armature 12 against the force of the closing spring 30 .

Die Funktionsweise des Kraftstoffeinspritzventils ist wie folgt: Über ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Kraft stoffzulaufsystem wird Kraftstoff unter hohem Druck in den Zulaufkanal 26 eingeführt und dadurch ein bestimmtes Druck niveau im Zulaufkanal 26 aufrechterhalten. Ist der Elektro magnet 14 nicht bestromt, so wird der Magnetanker 12 durch die Kraft der Schließfeder 30 mit der Ventilkugel 35 gegen die Öffnung der Ablaufdrossel 37 gepreßt. Hierdurch ist der Ventilsteuerraum 41 gegen den Entlastungsraum 11 verschlos sen, so daß wegen der Zulaufdrossel 39 im Ventilsteuerraum 41 derselbe Kraftstoffdruck herrscht wie im Zulaufkanal 26 und im Druckraum 20. Da der Durchmesser des Druckkolbens 3 größer ist als der Durchmesser des geführten Abschnitts des Ventilgliedes 5, übersteigt die hydraulische Kraft auf die den Ventilsteuerraum 41 begrenzende, brennraumabgewandte Stirnfläche 43 des Druckkolbens 3 die hydraulische Kraft auf die Druckschulter 6 und die Ventildichtfläche 24. Der Druck kolben 3 wird dadurch zum Brennraum hin gepreßt und drückt das Ventilglied 5 mit der Ventildichtfläche 24 gegen den Ventilsitz 22, wodurch die Einspritzöffnung 28 verschlossen wird. Die Öffnung des Kraftstoffeinspritzventils wird da durch initiiert, daß der Elektromagnet 14 bestromt wird und sich der Magnetanker 12 dadurch in axialer Richtung vom Brennraum weg auf den Elektromagneten 14 zu bewegt, bis er an einem im Bereich des Elektromagneten 14 ausgebildeten und in der Zeichnung nicht dargestellten Anschlag zur Anlage kommt. Die Ventilkugel 35 wird damit von der Öffnung der Ab laufdrossel 37 abgehoben und Kraftstoff kann aus dem Ventil steuerraum 41 in den Entlastungsraum 11 fließen. Die Durch flußwiderstände der Ablaufdrossel 37 und der Zulaufdrossel 39 sind so bemessen, daß ein Druckausgleich zum Zulaufkanal 26 nicht sofort stattfinden kann. Dadurch fällt der Druck im Ventilsteuerraum 41 unter den Druck im Zulaufkanal 26 ab und die Kraft auf die brennraumabgewandte Stirnseite 43 des Druckkolbens 3 sinkt entsprechend ab und wird kleiner als die auf die Druckschulter 6 und die Ventildichtfläche 24. Das Ventilglied 5 erfährt eine resultierende Kraft in axia ler Richtung vom Brennraum weg und die Ventildichtfläche 24 hebt vom Ventilsitz 22 ab und verbindet den Druckraum 20 mit dem Brennraum. Diese Öffnungshubbewegung wird solange fort gesetzt, bis die brennraumabgewandte Stirnfläche 43 des Druckkolbens 3, die als Anschlagfläche dient, am brennrau mabgewandten Ende der Aufnahmebohrung 10 zur Anlage kommt.The operation of the fuel injector is as follows: Via a fuel feed system, not shown in the drawing, fuel is introduced into the feed channel 26 under high pressure, thereby maintaining a certain pressure level in the feed channel 26 . If the electric magnet 14 is not energized, the magnet armature 12 is pressed by the force of the closing spring 30 with the valve ball 35 against the opening of the outlet throttle 37 . Thereby, the valve control chamber is sen verschlos against the relief chamber 11 41, so that because of the supply throttle 39 is the same in the valve control chamber 41 as fuel pressure prevails in the inlet conduit 26 and in the pressure chamber twentieth Since the diameter of the plunger 3 is larger than the diameter of the guided portion of the valve member 5, the hydraulic force exceeds the valve control chamber 41 delimiting the combustion chamber remote from the end face 43 of the plunger 3, the hydraulic force on the pressure shoulder 6 and the valve sealing face 24th The pressure piston 3 is thereby pressed towards the combustion chamber and presses the valve member 5 with the valve sealing surface 24 against the valve seat 22 , whereby the injection opening 28 is closed. The opening of the fuel injection valve is initiated by the fact that the electromagnet 14 is energized and the magnet armature 12 thereby moves in the axial direction away from the combustion chamber towards the electromagnet 14 until it is on a trained in the area of the electromagnet 14 and not shown in the drawing Stop comes to the plant. The valve ball 35 is thus lifted from the opening of the throttle 37 and fuel can flow from the valve control chamber 41 into the relief chamber 11 . The flow resistances of the outlet throttle 37 and the inlet throttle 39 are dimensioned such that pressure equalization to the inlet channel 26 cannot take place immediately. As a result, the pressure in the valve control chamber 41 drops below the pressure in the inlet channel 26 and the force on the end face 43 of the pressure piston 3 facing away from the combustion chamber drops accordingly and becomes smaller than that on the pressure shoulder 6 and the valve sealing surface 24 . The valve member 5 experiences a resultant force in the axial direction away from the combustion chamber and the valve sealing surface 24 lifts off the valve seat 22 and connects the pressure chamber 20 to the combustion chamber. This opening stroke movement is continued until the end face 43 of the pressure piston 3 facing away from the combustion chamber, which serves as a stop surface, comes to rest on the end of the receiving bore 10 facing away from the combustion chamber.

Das Schließen des Kraftstoffeinspritzventils wird dadurch eingeleitet, daß der Elektromagnet 14 nicht mehr bestromt wird und der Magnetanker 12 durch die Kraft der Schließfeder 30 die Ventilkugel 35 auf die Öffnung der Ablaufdrossel 37 preßt. Da nun kein Abfluß aus dem Ventilsteuerraum 41 in den Entlastungsraum 11 mehr stattfinden kann, gleicht sich der Druck im Ventilsteuerraum 41 über die Zulaufdrossel 39 dem Druck im Zulaufkanal 26 an. Durch die oben beschriebenen Verhältnisse der Durchmesser von Druckkolben 3 und Ventil glied 5 überwiegt jetzt wieder die hydraulische Kraft auf die Stirnfläche 43 des Druckkolbens 3, so daß der Druckkol ben 3 und damit auch das Ventilglied 5 in Richtung auf den Brennraum zu bewegt werden und dadurch den Einspritzvorgang beenden.The closing of the fuel injection valve is initiated in that the electromagnet 14 is no longer energized and the magnet armature 12 presses the valve ball 35 onto the opening of the outlet throttle 37 by the force of the closing spring 30 . Since there is no longer any discharge from the valve control chamber 41 into the relief chamber 11 , the pressure in the valve control chamber 41 adjusts to the pressure in the inlet channel 26 via the inlet throttle 39 . Due to the above-described ratios of the diameter of the pressure piston 3 and valve member 5 , the hydraulic force on the end face 43 of the pressure piston 3 now predominates again, so that the pressure piston 3 and thus also the valve member 5 are moved in the direction of the combustion chamber and thereby stop the injection process.

Die Schließfeder 16 dient lediglich dazu, das Kraftstoffein spritzventil im nicht betriebenen Zustand abzudichten. Für die eigentliche Öffnungs- und Schließbewegung des Ventil gliedes 5 ist die Schließfeder 16 von untergeordneter Bedeu tung.The closing spring 16 only serves to seal the fuel injection valve in the non-operating state. For the actual opening and closing movement of the valve member 5 , the closing spring 16 is of minor importance.

In Fig. 2 ist ein zweites Kraftstoffeinspritzventils darge stellt, an dem der Gegenstand der Erfindung angewandt ist. Der Ventilkörper 1 ist unter Zwischenlage einer Zwischen scheibe 56 gegen den Ventilhaltekörper 2 mit einer Spannmut ter 8 verspannt. Die Bohrung 7, das Ventilglied 5 und der Druckraum 20, ebenso wie die Ventilfläche 22, der Ventilsitz 24 und die Einspritzöffnungen 28, sind in gleicher Weise ausgebildet wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Kraftstoffein spritzventil. Die wesentlichen Unterschiede bestehen darin, daß die Schließkraft auf das Ventilglied 5 ausschließlich durch eine Schließfeder 54, deren Kraft konstruktiv festge legt ist, aufgebracht wird und daß die Steuerung des Ein spritzvorgangs über den veränderbaren Kraftstoffdruck im Druckraum 20 erfolgt.In Fig. 2, a second fuel injection valve is Darge, to which the object of the invention is applied. The valve body 1 is interposed with an intermediate disc 56 against the valve holding body 2 with a clamping nut ter 8 . The bore 7 , the valve member 5 and the pressure chamber 20 , as well as the valve surface 22 , the valve seat 24 and the injection openings 28 are formed in the same manner as in the fuel injection valve shown in FIG. 1. The main differences are that the closing force on the valve member 5 is applied exclusively by a closing spring 54 , the force of which is constructively fixed, and that the injection process is controlled via the variable fuel pressure in the pressure chamber 20 .

Das Ventilglied 5 ist mit einem Federteller 58 verbunden, der in einem im Ventilhaltekörper 2 ausgebildeten Federraum 52 angeordnet ist. Zwischen dem Federteller 58 und dem brennraumabgewandten Ende des Federraums 52 ist die Schließ feder 54 unter Vorspannung angeordnet. Durch die Kraft der Schließfeder 54 wird das Ventilglied 5 mit der Ventildicht fläche 22 gegen den Ventilsitz 24 gepreßt. Magnetische oder elektrische Steuereinrichtungen sind bei diesem Kraftstoff einspritzventil nicht notwendig. The valve member 5 is connected to a spring plate 58 , which is arranged in a spring chamber 52 formed in the valve holding body 2 . Between the spring plate 58 and the end of the spring chamber 52 facing away from the combustion chamber, the closing spring 54 is arranged under prestress. By the force of the closing spring 54 , the valve member 5 with the valve sealing surface 22 is pressed against the valve seat 24 . Magnetic or electrical control devices are not necessary with this fuel injection valve.

Die Funktionsweise des Kraftstoffeinspritzventils ist wie folgt: Der Einspritzvorgang wird dadurch initiiert, daß der Kraftstoffdruck im Zulaufkanal 26 ansteigt. Dadurch erhöht sich auch der Kraftstoffdruck im Druckraum 20 und damit die hydraulische Kraft auf die Druckschulter 6 beziehungsweise die Ventildichtfläche 24. Übersteigt die resultierende Kraft in axialer Richtung auf das Ventilglied 5 die Kraft der Schließfeder 54, so hebt das Ventilglied 5 mit der Ventil dichtfläche 24 vom Ventilsitz 22 ab und Kraftstoff wird durch die Einspritzöffnung 28 in den Brennraum eingespritzt. Die Öffnungshubbewegung des Ventilglieds 5 wird solange fortgesetzt, bis das Ventilglied 5 an einer in der Zwischen scheibe 56 ausgebildeten Anschlagfläche zur Anlage kommt. Das Ende des Einspritzvorgangs wird dadurch eingeleitet, daß der Kraftstoffdruck im Zulaufkanal 26 abnimmt und damit auch im Druckraum 20. Unterschreitet die resultierende Kraft auf die Druckschulter 6 beziehungsweise die Ventildichtfläche 24 die Kraft der Schließfeder 54, so wird das Ventilglied 5 durch die Kraft der Schließfeder 54 auf den Ventilsitz 22 zu bewegt bis die Ventildichtfläche 24 am Ventilsitz 22 an liegt. Die Einspritzöffnungen 28 werden gegen den Druckraum 20 verschlossen und der Einspritzvorgang ist beendet.The fuel injection valve works as follows: The injection process is initiated by the fuel pressure in the inlet channel 26 increasing. This also increases the fuel pressure in the pressure chamber 20 and thus the hydraulic force on the pressure shoulder 6 or the valve sealing surface 24 . If the resulting force in the axial direction on the valve member 5 exceeds the force of the closing spring 54 , the valve member 5 with the valve sealing surface 24 lifts off the valve seat 22 and fuel is injected into the combustion chamber through the injection opening 28 . The opening stroke movement of the valve member 5 continues until the valve member 5 comes into contact with a stop surface formed in the intermediate disk 56 . The end of the injection process is initiated in that the fuel pressure in the inlet channel 26 decreases and thus also in the pressure chamber 20th If the resulting force on the pressure shoulder 6 or the valve sealing surface 24 falls below the force of the closing spring 54 , the valve member 5 is moved towards the valve seat 22 by the force of the closing spring 54 until the valve sealing surface 24 lies against the valve seat 22 . The injection openings 28 are closed against the pressure chamber 20 and the injection process is ended.

In Fig. 3 ist eine vergrößerte Darstellung des Ventilglie des 5 des in Fig. 1 beziehungsweise des in Fig. 2 darge stellten Ausführungsbeispiels vergrößert dargestellt. Das Ventilglied 5 ist rotationssymmetrisch aufgebaut und weist eine koaxial zu dessen Längsachse verlaufende Sackbohrung 60 auf, die sich ausgehend von der brennraumabgewandten Stirn seite des Ventilgliedes 5 bis in die brennraumzugewandte Hälfte des im Durchmesser kleineren Abschnitts des Ventil gliedes 5 erstreckt. Das Ende der Sackbohrung 60 ist als Stützfläche 62 ausgebildet, die im wesentlichen konisch aus gebildet ist, wobei die Spitze des Konuskegels zum Ventil sitz 22 hin zeigt. Die Schließkraft auf das Ventilglied 5 wird durch einen Druckstift 4 übertragen, der sich an den im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 oder 2 erwähnten Druckstift kopf anschließt. Der Druckstift 4 ragt ausgehend vom Ventil haltekörper 2 beziehungsweise der Zwischenscheibe 56 in die Sackbohrung 60 und kommt mit seiner als Druckfläche 64 aus gebildeten, dem Ventilsitz 22 zugewandten Stirnseite an der Stützfläche 62 zur Anlage. Der Außendurchmesser des Druck stifts 4 ist dabei kleiner als der Innendurchmesser der Sackbohrung 60, so daß zwischen dem Druckstift 4 und der In nenwand der Sackbohrung 60 ein Ringspalt 66 ausgebildet ist. Die Druckfläche 64 ist ballig ausgebildet, so daß im Zusam menspiel mit der konisch ausgebildeten Stützfläche 62 eine den Druckstift 4 in der Sackbohrung 60 zentrierende Kraft auf den Druckstift 4 resultiert.In Fig. 3 is an enlarged view of the Ventilglie 5 of the in Fig. 1 or in Fig. 2 Darge presented embodiment is shown enlarged. The valve member 5 is rotationally symmetrical and has a coaxially extending to the longitudinal axis of the blind bore 60, the side starting from the combustion chamber facing away from end 5 extends the valve member 5 to the combustion chamber-facing half of the smaller diameter portion of the valve member. The end of the blind bore 60 is formed as a support surface 62 which is formed essentially conically, the tip of the cone cone facing the valve seat 22 . The closing force on the valve member 5 is transmitted by a pressure pin 4 , which connects to the pressure pin head mentioned in the embodiment of FIG. 1 or 2. Starting from the valve holding body 2 or the intermediate disk 56 , the pressure pin 4 protrudes into the blind bore 60 and comes into contact with the support surface 62 with its end face formed as a pressure surface 64 and facing the valve seat 22 . The outer diameter of the pressure pin 4 is smaller than the inner diameter of the blind bore 60 , so that an annular gap 66 is formed between the pressure pin 4 and the inner wall of the blind bore 60 . The pressure surface 64 is spherical, so that in cooperation with the conical support surface 62 results in a pressure pin 4 in the blind bore 60 centering force on the pressure pin 4 .

Da der Kraftangriffspunkt des Druckstifts 4 sehr nahe an der Ventildichtfläche 24 ist, ergibt sich bei einer Deachsierung des Ventilgliedes 5 nur ein geringes kippendes Moment durch die Schließkraft bezüglich des Ventilsitzes 22. Dadurch folgt eine exaktere Führung des Ventilgliedes 5 in der Boh rung 7 und eine genauere Positionierung der Ventildichtflä che 24 am Ventilsitz 22. Von weiterem Vorteil ist, daß der Kraftangriffspunkt des Druckstiftes 4 ventilsitzzugewandt zum geführten Abschnitt des Ventilgliedes 5 ist. Kommt es bei der Schließbewegung des Ventilgliedes 5 auf den Ventil sitz 22 zu einer Verhakung des Ventilgliedes 5, die zu einer Verkippung des Ventilgliedes 5 führt, so wird durch den ventilsitzseitig gelegenen Kraftangriffspunkt ein rück stellendes Moment ausgeübt, das die Zentrierung des Ventil gliedes 5 in der Bohrung 7 wiederherstellt. Dies führt zu einer Verringerung des Verschleißes im geführten Abschnitt des Ventilgliedes 5.Since the force application point of the pressure pin 4 is very close to the valve sealing surface 24 , there is only a slight tilting moment when the valve member 5 is deflected by the closing force with respect to the valve seat 22 . This results in a more precise guidance of the valve member 5 in the drilling tion 7 and a more precise positioning of the valve sealing surface 24 on the valve seat 22 . A further advantage is that the force application point of the pressure pin 4 faces the valve seat towards the guided section of the valve member 5 . If, during the closing movement of the valve member 5 on the valve seat 22, the valve member 5 gets caught, which leads to a tilting of the valve member 5 , then a restoring moment is exerted by the force application point on the valve seat side, which centering the valve member 5 in the hole 7 restores. This leads to a reduction in wear in the guided section of the valve member 5 .

In Fig. 4 und in Fig. 5 ist eine vergrößerte Darstellung des brennraumseitigen Endes des Druckstiftes 4 des in Fig. 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzventils gezeigt. Der Druckstift 4 geht brennraumabgewandt in einen Druckstiftkopf 18 über, der im Durchmesser größer ausgebildet ist als der Druckstift 4. Er ist im Federraum 19 angeordnet und weist bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel einen ge ringeren Außendurchmesser auf als der Durchmesser des Feder raums 19. Der Druckkolben 3, der ebenfalls in den Federraum 19 ragt, kommt mit seiner dem Ventilglied 5 zugewandten Stirnfläche 48 an der dem Druckkolben 3 zugewandten Kopfflä che 47 des Druckstiftkopfs 18 zur Anlage. FIG. 4 and FIG. 5 show an enlarged illustration of the end of the pressure pin 4 on the combustion chamber side of the fuel injection valve shown in FIG. 1. The pressure pin 4 , facing away from the combustion chamber, merges into a pressure pin head 18 which is larger in diameter than the pressure pin 4 . It is arranged in the spring chamber 19 and, in the embodiment shown in FIG. 4, has a smaller outer diameter than the diameter of the spring chamber 19 . The pressure piston 3 , which also projects into the spring chamber 19 , comes with its end face 48 facing the valve member 5 on the head face 47 of the pressure pin head 18 facing the pressure piston 3 .

In Fig. 5 ist im Prinzip derselbe Aufbau gezeigt, nur ist hier der Druckstiftkopf 18 im Federraum 19 geführt. Durch die Führung des Druckstiftkopfs 18 im Federraum 19 ergibt sich eine größere Stabilität und eine exaktere Zentrierung des Druckstiftes 4 am brennraumabgewandten Ende. An der Au ßenmantelfläche des Druckstiftkopfs 18 sind ein oder mehrere Ausnehmungen 45 ausgebildet, wodurch der Federraum 19 mit der Bohrung 7 verbunden ist. Dadurch kann Lecköl, das aus dem Druckraum 20 am geführten Abschnitt des Ventilgliedes 5 vorbei gepreßt wird, in den Federraum 19 abfließen.In Fig. 5, in principle, the same construction is shown, except that here the pressure pin head 18 guided in the spring chamber 19. The guidance of the push pin head 18 in the spring chamber 19 results in greater stability and a more exact centering of the push pin 4 at the end facing away from the combustion chamber. On the outer surface of the push pin head 18 one or more recesses 45 are formed, whereby the spring chamber 19 is connected to the bore 7 . Leakage oil, which is pressed out of the pressure chamber 20 past the guided section of the valve member 5 , can thereby flow into the spring chamber 19 .

In den Fig. 6 bis 9 sind verschiedene Ausführungsformen des Übergangs vom Druckkolben 3 auf den Druckstiftkopf 18 gezeigt. In Fig. 6 ist die Stirnfläche 48 des Druckkolbens 3 plan geschliffen, während die Kopffläche 47 des Druck stiftkopfs 18 eine konkave Form aufweist. In Fig. 7 ist die Kopffläche 47 ebenfalls konkav ausgebildet, hingegen ist die Stirnfläche 48 des Druckkolbens 3 konvex ausgebildet. In Fig. 8 ist sowohl die Kopffläche 47 des Druckstiftkopfs 18 als auch die Stirnfläche 48 des Druckkolbens 3 plan ausge bildet und sie liegen flächig aneinander an. In dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kopffläche des Druckstiftkopfs 18 ebenfalls plan ausgebildet, während die Stirnfläche 48 eine konvexe Form aufweist. In den Ausfüh rungsformen der Fig. 6, 7 und 9 ergibt sich eine punktför mige Berührung zwischen dem Druckkolben 3 und dem Druck stiftkopf 18. Je nach Anforderung an die Stabilität und die sonstigen Erfordernisse des Kraftstoffeinspritzventils kön nen also verschiedene Krafteinleitungen vom Druckkolben 3 in den Druckstift 4 gewählt werden.In Figs. 6 to 9 different embodiments of the transition from the plunger 3 to the pressure pin head 18 are shown. In Fig. 6, the end face 48 of the pressure piston 3 is ground flat, while the head surface 47 of the pressure pin head 18 has a concave shape. In Fig. 7, the head surface 47 is also concave, but the end face 48 of the pressure piston 3 is convex. In Fig. 8, both the head surface 47 of the push pin head 18 and the end face 48 of the plunger 3 are flat and they lie flat against one another. In the exemplary embodiment shown in FIG. 9, the head surface of the push pin head 18 is also flat, while the end surface 48 has a convex shape. In the exporting of Figure 6 approximately shapes. 7 and 9 results in a punktför-shaped contact between the plunger 3 and the pressure pin head 18. Depending on the requirements of the stability and the other requirements of the fuel injector, various force transmissions from the pressure piston 3 into the pressure pin 4 can be selected.

Claims

1. Fuel injection valve for internal combustion engines with egg nem valve body ( 1 ) with a bore formed therein ( 7 ), in which a piston-shaped, against a closing force by pressurizing a pressure surface ( 6 , 24 ) longitudinally displaceable valve member ( 5 ) is arranged, which valve member ( 5 ) is stepped in the outside diameter, the larger section in the outside diameter being guided in the region of the bore ( 7 ) facing away from the combustion chamber and the section with the smaller diameter being formed in a member between the wall of the bore ( 7 ) and the valve ( 5 ) Fuel-fillable pressure chamber ( 20 ) is arranged, and with a valve sealing surface ( 24 ) formed on the combustion chamber end of the valve member ( 5 ), which cooperates with a conical valve seat ( 22 ) formed on the combustion chamber side end of the bore ( 7 ) and there in Closed position of the fuel injector under the action of the closing force System comes, wherein at least one injection opening ( 28 ) is formed in the valve seat ( 22 ), through which the pressure chamber ( 20 ) can be connected to the combustion chamber for fuel injection, characterized in that the valve member ( 5 ) has an open end facing away from the valve seat, coaxial to the axis of the valve member ( 5 ) ver running blind bore ( 60 ) into which a pressure pin ( 4 ) protrudes, which is supported on the support surface ( 62 ) formed end of the blind bore ( 60 ) and through which pressure pin ( 4 ) the closing force is transferable to the valve member (S).

2. Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the blind bore ( 60 ) extends into the smaller diameter section of the valve member ( 5 ).

3. Fuel injection valve according to claim 2, characterized in that the blind bore ( 60 ) extends into the valve seat side half of the valve member ( 5 ).

4. Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the support surface ( 62 ) has a conical shape, the tip of the cone cone facing the valve seat ( 22 ).

5. Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the end of the pressure pin ( 4 ) formed on the valve seat toward the pressure surface ( 64 ) is convex.

6. Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that an annular gap ( 66 ) is formed between the pressure pin ( 4 ) and the wall of the blind bore ( 60 ).

7. Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the closing force on at least one in the valve holding body ( 2 ) arranged closing spring ( 54 ) is exerted on the pressure pin ( 4 ).

8. Fuel injector according to claim 1, characterized in that in the valve holding body ( 2 ) a kolbenför shaped pressure piston ( 3 ) is arranged, which comes at least with telbar on the valve member ( 5 ) and the hy draulically moves the closing force on the valve member ( 5 ) exercises.

9. Fuel injection valve according to claim 8, characterized in that at the end of the pressure pin facing away from the combustion chamber, a pressure pin head ( 18 ) is formed, on which the valve member ( 5 ) facing the end of the pressure piston ( 3 ) comes to rest.

10. Fuel injection valve according to claim 9, characterized in that the push pin head ( 18 ) is guided in a bore ( 17 ) formed in the valve holding body ( 2 ).