DE2210213C2 - Electromagnetically actuated fuel injection valve for internal combustion engines - Google Patents

Electromagnetically actuated fuel injection valve for internal combustion engines

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen ArtThe invention relates to an electromagnetically actuated fuel injection valve for internal combustion engines of the type specified in the preamble of claim 1

Bei derartigen Kraftstoffeinspritzventilen (DE-PS 4 83 101. DE-OS 15 26 635) mit nach innen öffnender Ventilnadel und von dieser gesteuerten Ventilsitz tritt bei geschlossenem Einspritzventil immer eine durch den unter Einspritzdruck gesetzten Förderdruck der Druckquelle erzeugte hydraulische Kraft auf, die das Ventil geschlossen halten will und proportional dem Einspritzdruck und der dem Ventilsitzdurchmesser entsprechenden Fläche ist. Da aufgrund des beschränkten Einbauraumes am Motor die Größe des Elektromagneten und damit auch seine Kraft begrenzt ist, ist man bei diesen Ventilen gezwungen, bei hohen Einspritzdrücken den Ventilsitzdurchmesser sehr klein auszubilden, was aber den Nachteil mit sich bringt, daß die einzuspritzende Kraftstoffmenge nach dem Ventilsitz stark gedrosselt wird, wodurch bereits ein Druckverlust auftritt, bevor der Kraftstoff die Spritzöffnung erreicht Da der Ventilsitzdurchtnesscr durch die geforderten Einspritzbedingungen in sehr engen Grenzen festgelegt ist, und die Magnetkraft aus den obengenannten Gründen ebenfalls, ergibt sich zwangsläufig eine starke Begrenzung der Einsatzmöglichkeit solcher Ventile. Aus diesen Gründen können die bekannten direkt wirkenden elektromagnetisch betätigbaren Kraftstoffeinspriizventile, bei denen die Ventilnadel direkt mit dem Anker des Elektromagneten gekoppelt ist, nur in einem begrenzten Druckbercich zur Kraftstoffeinspritzung bei Dieselmotoren eingesetzt werden.In such fuel injection valves (DE-PS 4 83 101. DE-OS 15 26 635) with inwardly opening When the injection valve is closed, one always passes through the valve needle and the valve seat controlled by it Under injection pressure set delivery pressure of the pressure source generated hydraulic force that the valve wants to keep closed and proportional to the injection pressure and the valve seat diameter corresponding Area is. Since due to the limited installation space on the engine, the size of the electromagnet and so that its power is limited, you are forced to use these valves at high injection pressures Form the valve seat diameter very small, but this has the disadvantage that the injected Fuel amount is strongly throttled after the valve seat, whereby a pressure loss already occurs before the fuel reaches the injection port is determined by the required injection conditions within very narrow limits, and the Magnetic force also for the reasons mentioned above, there is inevitably a strong limitation the possibility of using such valves. For these reasons, the known direct acting electromagnetic actuatable fuel injection valves, in which the valve needle is directly connected to the armature of the Electromagnet is coupled, only in a limited pressure range for fuel injection in diesel engines can be used.

Ein weiterer Nachteil dieser Ventile ist die Abhängigkeit der öffnungs- und Schließzciten von Einspritzdruck, denn bei gleichbleibender Schaltzeit des Magneten wird je nach der Höhe des Einspritzdruckes die Öffnungsbewegung der Vcntilnadel mehr oder weniger verzögert eder ihre SchlieCbewegung mehr oder weniger stark beschleunigt, wodurch sich die jeweils eingespritzte Kraftstoffmenge ändertAnother disadvantage of these valves is the dependence of the opening and closing times on the injection pressure, because if the switching time of the magnet remains the same, depending on the level of the injection pressure, the The opening movement of the valve needle more or less delays its closing movement more or less accelerated sharply, which changes the amount of fuel injected in each case

Es ist außerdem bekannt, daß sich bei den eingangs beschriebenen Kraftstoffeinspritzventilen mit nach innen öffnender Ventilnadel die in Öffnungsrichtung an der Vcntilnadel angreifende vom Kraftstoffdruck beaufschlagte Fläche vergrößert, wenn der Elektromagnet erregt ist und die Ventilnadel sich vom Ventilsitz abgehoben hat. diese hinzukommende Fläche ist im geschlossenen Zustand des Einspril/ventils vom Ventilsitz abgedeckt und vom Sitzdurchmesscr und der Bauart des Ventils abhängig. Bei Ventilen mit einer sogenannten »Zapfendüse« (DE-OS 15 26 635) kommt im wesentlichen nur eine wirksame Ringfläche hinzu, die radial nach außen vom Sitzdur:bmesscr und nach innen vom Zupfendurchmesser der Ventilnadel begrenzt ist. Wenn diese Ringfläche sehr schmal ist, ist die Vergrößerung der Fläche nach dem öffnen gering und wirkt sich kaum nachteilig pus. Ist sie jedoch im Verhältnis zu der dem Ventilsitzdurchmesser entsprechenden Fläche groß, 5 oder handelt es sich bei dem eingangs beschriebenen Ventil um ein solches mit von der Ventilnadel gesteuerten Lochdüsen (siehe z. B. DE-PS 4 83 101), so ist diese hinzukommende Fläche relativ groß. Dann tritt der zusätzliche Nachteil auf, daß die beim Schließen des Ventils aufzuwendende Kraft größer ist als die zum Öffnen benötigte. Dieser Nachteil führt zu einem langsamen und verzögerten Schließen der Ventilnadel und begünstigt das sogenannte »Kleben« des Magnetankers, das ist der bekannte durch Restmagnetismus hervorgerufeis ne Halteeffekt nach dem Abschalten des Elektromagneten. It is also known that in the case of the fuel injection valves described at the outset, with inward opening valve needle which acted upon the valve needle in the opening direction by the fuel pressure Area increases when the electromagnet is excited and the valve needle is lifted from the valve seat Has. this additional area is covered by the valve seat when the injector / valve is closed and depends on the seat diameter and the type of valve. For valves with a so-called "Spigot nozzle" (DE-OS 15 26 635) is essentially only added an effective ring surface, the radial outwards from the seat major: bmesscr and inwards from the Pluck diameter of the valve needle is limited. if this ring area is very narrow, the enlargement of the area after opening is small and hardly affects it disadvantageous pus. However, it is in proportion to that Valve seat diameter corresponding area large, 5 or it is the case described at the beginning Valve around one with hole nozzles controlled by the valve needle (see, for example, DE-PS 4 83 101), this is the case additional area relatively large. Then there is the additional disadvantage that when the valve is closed The force to be used is greater than that required to open it. This disadvantage leads to a slow and delayed closing of the valve needle and promotes the so-called "sticking" of the magnet armature, the is the well-known holding effect caused by residual magnetism after switching off the electromagnet.

Der Erfindung liegt sonst die Aufgabe zugrunde, das elektromagnetisch betätigbare Kraftsioffeinspritzventil der eingangs genannten Bauart dahingehend weiterzuentwickeln, daß die sowohl in öffnungs- als auch in Schließrichtung an der Ventilnadel ,ingreifenden hydraulischen Kräfte weitgehend ausgegthhen werden, damit das Ventil möglichst unabhängig vom Einspritzdruck arbeitet und auch für hohe Einspritzdrücke (ca. The invention is otherwise based on the object of the electromagnetically actuated fuel injection valve to further develop the type mentioned above in such a way that the opening as well as in Closing direction at the valve needle, engaging hydraulic forces are largely assumed, so that the valve works as independently of the injection pressure as possible and also for high injection pressures (approx.

200 bis 800 bar) bei Dieselmotoren eingesetzt werden kann.200 to 800 bar) can be used with diesel engines.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Kraftstoffeinspritzventil der eingangs beschriebenen Art durch die im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöstAccording to the invention, this object is achieved in the case of a fuel injection valve of the type described at the outset Type solved by the features specified in the characterizing part of claim 1

Durch den Ausgleichskolben läßt sich die eingangs erwähnte hydraulische Kraft, die das Ventil geschlossen halten will, vollständig aufheben und so ein statischer Kraftausgleich erzielen. Geringe Oberschußkräfte kön-The hydraulic force mentioned at the beginning, which closes the valve, can be controlled by the compensating piston want to hold, cancel it completely and thus achieve a static force balance. Small excess forces can

nen erwünscht sein, um das öffnen oder Schließen zu beschleunigen, so daß in diesen Fällen nur ein annähernder Kraftausgleich erzeugt wird. Außerdem bewirkt die in den Zuströmkanal eingesetzte Drosselstelle einen Druckabfall, der einer ohne diese Drossel auftretenden bei geöffnetem Ventil zusätzlich in Öffnungsrichtung wirkenden hydraulischen Kraft entgegenwirkt. Durch die angegebene Auslegung des Drosselquerschnittes der Drosselstelle ist ein vollständiger oder nahezu vollständiger Ausgleich dieser Zusatzkraft erreichbar, wodurch neben dem statischen auch noch ein dynamischer Kraftausgleich erzielt wird.nen be desirable in order to accelerate the opening or closing, so that in these cases only an approximate Force balance is generated. In addition, the throttle point used in the inflow channel causes a Pressure drop that occurs without this throttle when the valve is open, in addition in the opening direction acting hydraulic force counteracts. Due to the specified design of the throttle cross-section the throttle point a complete or almost complete compensation of this additional force can be achieved, whereby In addition to the static, a dynamic force balance is also achieved.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung lassen sich den Unteransprüchen entnehmen.
In diesem Zusammenhang ist es gemäß Anspruch 2
Appropriate refinements of the invention can be found in the subclaims.
In this context it is according to claim 2

so vorteilhaft, wenn die dem Durchmesser des Führungsabschnitts der Vcntilnadel entsprechende Querschnittsfläche mindestens lOmal größer als die bei geöffnetem Einspritzventil zusätzlich vom Kraftstoffdruck beaufschlagte fläche ist. Dadurch beträgt der durch die Drosseistelle zu erzeugende Druckabfall höchstens einen Zehntel des Einspritzdruckes.so advantageous if the cross-sectional area corresponding to the diameter of the guide section of the valve needle is at least 10 times larger than that when the valve is open Injection valve additionally acted upon by the fuel pressure area is. As a result, the pressure drop to be generated through the throttle point is at most one Tenth of the injection pressure.

Damit keine Querkräfte die Wirkung des Ausgleichskolbens beeinträchtigen, ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfirdung gemäß Anspruch 3 der Anker zwischen Ventiinadel und dem Ausgleichskolben angeordnet und letzterer über ein biegeelastisches Verbindungsglied mit der aus Anker und Ventilnadel gebildeten Baugruppe gekuppelt
Die Abstimmung des Kraftstoffeinspritzventils wird
In a preferred embodiment of the invention according to claim 3, the armature is arranged between the valve needle and the compensating piston and the latter is coupled to the assembly formed from armature and valve needle via a flexible connecting member so that no lateral forces affect the action of the compensating piston
The tuning of the fuel injector will be

b5 wesentlich erleichtern wenn gemäß Anspruch 7 der Zuströmkanal zwischen dem Zulaufraum und dem Druckraum über einen Teilbereich in der Längsachse der Ventilnadel verläuft und dort innerhalb dieses Bereichs einb5 make it easier if according to claim 7 the inflow channel between the inlet chamber and the pressure chamber over a partial area in the longitudinal axis of the valve needle runs and there within this area

auswechselbares Teil aufnimmt, in dem die Drosselstelle angeordnet ist.exchangeable part accommodates in which the throttle point is arranged.

Eine zusätzliche Erleichterung ist gemäß Anspruch 8 außerdem dadurch erzielbar, daß die Führungsbohrung für den Ausgleichskolben in einer auswechselbaren Führungsbüchse angeodnet ist.An additional relief can also be achieved according to claim 8 in that the guide bore is angeodnet for the compensating piston in an exchangeable guide bush.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegensundes ist gemäß Anspruch 9 der Ausgleichskolben zwischen der Ventilnadel und dem Anker angeordnet, wobei die Kopplung des Ausgleichskolbens mit der Ventilnadel kraftschlüssig über eine Druckstange erfolgt, und der von der ersten Stirnfläche des Ausgleichskolbens begrenzte druckentlastete Raum der Raum zwischen dem rückwärtigen Ende der Ventilnadel und dem Ausgleichskolben ist. Dadurch sind zwischen Ausgleichskolben und Ventilnadel in vorteilhafter Weise nur Druckkräfte wirksam, und es wird die Funktionssicherheit erhöht.In an advantageous further development of the subject matter of the invention, the compensating piston is according to claim 9 arranged between the valve needle and the armature, the coupling of the compensating piston with the The valve needle takes place in a force-locking manner via a push rod, and the pressure-relieved space delimited by the first end face of the compensating piston, the space between the rear end of the valve needle and the balance piston. This means that there are between compensating pistons and valve needle in an advantageous manner only compressive forces effective, and it becomes the functional reliability elevated.

In einer anderen zweckmäßigen Weiterbildung des Eriindungsgenstandes weist scnücßücn gemäß Anspruch 13 die Ventilnadel einen — in Strömungsrichtung gesehen — hinter dem Ventilsitz angeordneten und in Verlängerung des verjüngten Nadelabschnittes die Spritzöffnung durchdringenden Spritzzapfen auf, der mit der Spritzöffnung einen Ringspalt bildet, dessen Ringquerschnitt der bei geöffnetem Einspritzventil zusätzlich vom Kraftstoffdruck beaufschlagten Fläche an der Ventilnadel entspricht, und als Verbindungsglied zwischen dem Anker des Elektromagneten und dem FUhrungsabschnitt der Ventilnadel dient der Ausgleichskolben, dessen Durchmesser zumindest angenähert gleich dem Durchmesser des Ventilsitzes ist. Auch bei dieser Konstruktion wird sowohl ein statischer als auch dynamischer Kraftausgleich erzielt.In another expedient further development of the subject matter of the invention, the following features according to claim 13 the valve needle - as seen in the direction of flow - arranged behind the valve seat and in an extension of the tapered needle section, the spray nozzle penetrating the spray nozzle, which forms an annular gap with the injection opening, the ring cross-section of which is also that when the injection valve is open corresponds to the surface acted upon by the fuel pressure on the valve needle, and as a connecting member The compensating piston is used between the armature of the electromagnet and the guide section of the valve needle, whose diameter is at least approximately equal to the diameter of the valve seat. Even With this construction, both static and dynamic force compensation is achieved.

Ein als Verbindungsglied zwischen dem Anker des Elektromagneten und der Ventilnadel angebrachter Ausgleichskolben ist an sich aus dem in der DE-AS 10 84 53? beschriebenen Dreiwsgesr.sgneSvsnii! bs kannt. Funktion und Aufbau dieses Hydraulikventils unterscheiden sich jedoch wesentlich von dem erfindungsgemäßen Einspritzventil. So bildet der Ausgleichskolben zugleich den Führungsabschnitt des Ventilgliedes, und die hydraulischen am Ventilglied angreifenden Kräfte sind in beiden Schaltstellungen gleich, ein dynamischer Kraftausgleich ist somit nicht erforderlich.One attached as a connecting link between the armature of the electromagnet and the valve needle Compensating piston is actually from the DE-AS 10 84 53? described Dreiwsgesr.sgneSvsnii! bs knows. However, the function and structure of this hydraulic valve differ significantly from that according to the invention Injector. The compensating piston thus also forms the guide section of the valve member, and the hydraulic forces acting on the valve member are the same in both switching positions, one dynamic Force compensation is therefore not required.

Fünf Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen elektromagnetisch betätigbaren Kraftstoffeinspritzventile sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigtFive exemplary embodiments of the electromagnetically actuated fuel injection valves according to the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. It shows

F i g. 1 einen vereinfacht gezeichneten Schnitt durch das erste Ausführungsbeispiel in Schließstellung des Einspritzventils,F i g. 1 shows a simplified section through the first embodiment in the closed position of the Injector,

F i g. 2 einen Schnitt wie F i g. 1, jedoch in Offenstellung des Einspritzventils,F i g. 2 shows a section like FIG. 1, but in the open position of the injection valve,

Fig.3 einen Schnitt durch das zweite Beispiel des Erfindunsgegenstandes,3 shows a section through the second example of the subject matter of the invention,

F i g. 3a einen vergrößert dargestellten Ausschnitt aus F i g. 3 im Bereich des Ventilsitzes,F i g. 3a shows an enlarged detail from FIG. 3 in the area of the valve seat,

F i g. 4 einen Schnitt durch den erfindungswesentlichen Teil im Bereich der Ventilnadel des dritten Ausführungsbeispiels, F i g. 4 shows a section through what is essential to the invention Part in the area of the valve needle of the third embodiment,

Fig.5 einen Schnitt durch den erfindungswesentlichen Teil im Bereich der Ventilnadel und des Ausgleichskolbens des vierten Ausführungsbeispieis, und5 shows a section through the essential part of the invention Part in the area of the valve needle and the compensating piston of the fourth embodiment, and

Fig.6 einen Schnitt durch den erfindungswesentlichen Teil im Bereich der Veniilnadel und des Ausgleichskolbens für das fünfte Ausführungsbeispiel.6 shows a section through the essential part of the invention Part in the area of the valve needle and the compensating piston for the fifth embodiment.

In einem nur schematisch dargestellten und deshalbIn one only shown schematically and therefore

einteilig gezeichneten Ventilgehäuse 9 des ersten Ausführungsbeispiels, eines elektromagnetisch bctätigbarcn Kraftstoffeinspritzvcntils 10 nach den Fig. 1 und 2, ist in einer Gehäusebohrung Il eine Ventünadcl 12 mit einem Führungsabschnitt 13 geführt, dessen Führungsdurchmesscr mit Df\ bezeichnet ist (siehe Fig.2). Die Ventilnadel 12 hat einen Ventilkegel 14, der in geschlossenem Zustand (F i g. 1) des Kraftstoffeinspritzveniils 10 auf einem Ventilsitz 15 aufliegt und damit den Kraftstofffluß zu Spritzöffnungen 16 unterbindet. Da der mit Dj ι bezeichnete Durchmesser des Ventilsitzes 15. der gleich dem Durchmesser eines dem Ventilsitz zugewandten verjüngten Nadelabschnitts 17 der Ventilnadel 12 ist, kleiner ist als der Durchmesser Dy \ des Führungsabschnittes 13 der Ventilnadel 12, wird eine Druckschulter 18 gebildet, die im geschlossenen Zustand des Einspritzventils 10 vom Förderdruck p/ des von einer Druckquelle 19 über eine Zulaufleitung 21 zugcführlcn Kraftstoffes beaufschlagt ist und eine Seite eines dem1 and 2, a valve pin 12 with a guide section 13 is guided in a housing bore II, the guide diameter of which is denoted by Df \ (see FIG. 2). The valve needle 12 has a valve cone 14 which, in the closed state (FIG. 1) of the fuel injection valve 10, rests on a valve seat 15 and thus prevents the flow of fuel to the injection openings 16. Since the diameter of the valve seat 15, denoted by Dj ι, which is equal to the diameter of a tapered needle section 17 of the valve needle 12 facing the valve seat, is smaller than the diameter Dy of the guide section 13 of the valve needle 12, a pressure shoulder 18 is formed which, in the closed State of the injection valve 10 from the delivery pressure p / which is acted upon by a pressure source 19 via an inlet line 21 of the fuel supplied and one side of the fuel

ΛΙ VcntiiäiiÄ 53 Vüi gciügcfίΟ-ίϊ DfüCkf «üfi'iS 22 bcgfCw.i. ΛΙ VcntiiäiiÄ 53 Vüi gciügcfίΟ-ίϊ DfüCkf «üfi'iS 22 bcgfCw.i.

Die Druckqucllc 19 sowie die zugehörigen Buutcilc sind allgemein bekannt und deshalb vereinfacht dargestellt. Diese Druckquellc 19 kann beispielsweise eine vom Motor angetriebene Zahnradpumpe oder Kolbcnpumpe sein, deren Förderdruck durch ein Druckregelvcntil 23 auf den erforderlichen Einspritzdruck, z. B. Px = 200 bar oder 400 bar, geregelt wird. Um Druckschwankungen auszugleichen, kann das Druckregelventil 23 n\ii einem Druckspeicher kombiniert sein, dessenThe Druckqucllc 19 and the associated Buutcilc are generally known and are therefore shown in a simplified manner. This pressure source 19 can be, for example, a gear pump or piston pump driven by the engine, the delivery pressure of which is adjusted to the required injection pressure, e.g. B. Px = 200 bar or 400 bar, is regulated. In order to compensate for pressure fluctuations, the pressure regulating valve 23 can be combined with a pressure accumulator, its

jo Aufbau ebenso wie der des Druckregelvcntils 23 bekannt ist und deshalb nicht näher dargestellt ist.jo structure as well as that of the pressure regulating valve 23 is known is and is therefore not shown in more detail.

DerüberdieZu!aufleitung21 zuströmende Kraftstoff umfließt einen Elektromagneten 25, dessen Wicklung 26 dabei gekühlt wird, und gelangt über einen Kanal 27 in einen Zulaufraum 28. Dieser Züiaufraum 28 ist mit dem Druckraum 22 durch einen Zuströmkanal 29 verbunden, der im wesentlichen in der Längsachse der Vcntilnadcl !2 verläuft und dort eine Drcsseisteüe 3i mii einem Drosselquerschnitt Fp hat, die in den F i g. 1 und 2 als Drosselbohrung in der Wand der Ventilnadel 12 dargestellt ist.The fuel flowing in via the supply line21 flows around an electromagnet 25, the winding 26 of which is cooled in the process, and arrives via a channel 27 into an inlet chamber 28. This inlet chamber 28 is connected to the pressure chamber 22 by an inlet channel 29 which runs essentially in the longitudinal axis of the valve cylinder 2 runs and there has a throttle section 3i with a throttle cross section Fp , which is shown in FIGS. 1 and 2 is shown as a throttle bore in the wall of the valve needle 12.

Der im Zulaufraum 28 anstehende Förderdruck p/ beaufschlagt einerseits eine Stirnseite 32 der Vcntilnadel 12 und andererseits einen Anker 33, der mindestens, wie gezeichnet, auf beiden Seiten gleichzeitig vom Kraftstoffdruck beaufschlagt ist, so daß keine in Öffnungsrichtung des Ventils am Anker 33 angreifende überschüssige hydraulische Kraft wirksam ist Der Anker 33 ist mit engem Spiel im Elektromagneten 25 geführt, um die Spaltverluste so gering wie möglich zu halten. The delivery pressure p / present in the inlet chamber 28 acts on the one hand on an end face 32 of the valve needle 12 and on the other hand an armature 33, which at least, as shown, is acted upon by the fuel pressure on both sides at the same time, so that no excess hydraulic pressure acting on the armature 33 in the opening direction of the valve Force is effective The armature 33 is guided with close play in the electromagnet 25 in order to keep the gap losses as low as possible.

Anker 33 und Ventünadcl 12 sind durch ein Verbindungsglied 34 gelenkig miteinander gekuppelt, so daß fertigungsbedingte Achsversetzungen von Anker 33 und Ventilnadel 12 ausgeglichen sind. Eine Schließfeder 35 drückt die Ventilnadel 12 mit ihrem Ventilkegel 14 auf den Ventilsitz 15 und hält das Einspritzventil 10 in der in F i g. 1 gezeichneten Schließstellung.Armature 33 and Ventünadcl 12 are through a connecting link 34 articulated to one another, so that manufacturing-related axial displacements of armature 33 and valve needle 12 are balanced. A closing spring 35 presses the valve needle 12 with its valve cone 14 on the valve seat 15 and holds the injection valve 10 in the position shown in FIG. 1 drawn closed position.

An den Zulaufraum 28 schließt sich parallel zur Zu-The inlet space 28 closes parallel to the inlet

laufleitung 21 ein Kanal 36 an, an den eine Rücklaufleitung 37 angeschlossen ist, die drucklos bzw. druckentlastet ist und zu einem Tank 38 führt aus dem die Druckquelle 19 über eine Saugleilung 39 den Kraftstoff ansaugt Zwischen dem Kanal 36 und der Rücklaiiflcitung 37 ist ein Ausgleichskolben 41 in eine Führungsbohrung 42 eingesetzt und dichtet den mit dem Zulaufraum 28 verbundenen Kanal 36 gegenüber der Rücklaufleinmg 37 bzw. einem druckentlastetcn Raum 46 ab.flow line 21 to a channel 36 to which a return line 37 is connected, which is depressurized or depressurized and leads to a tank 38 from which the pressure source 19 sucks in the fuel via a suction line 39 Between the channel 36 and the return line 37 there is a compensating piston 41 in a guide bore 42 is inserted and seals the one with the inlet space 28 connected channel 36 opposite the return line 37 or a pressure-relieved space 46.

Der Ausgleichskolben 41, dessen Durchmesser mit Dk ι bezeichnet und mindestens annähernd gleich dem Durchmesser Ds-1 des Ventilsitzes 15 ist, hat eine erste Stirnfläche 43, die druckentlastct ist; d. h. sie ist abgesehen von geringen evtl. in der Leitung befindlichen Leckkraftstoffmcngen dem Atmosphärendruck ausgesetzt, lüne /weite Stirnfläche 44 des Ausgleichskolben ist vom ''iW'derdruck p/ der Druckquclle 19 beaufschlagt und an <ücser Seite ist der Ausgleichskolben 41 über ein vorzugsweise aus Federstahldraht bestehendes, biegcclaslischcs Verbindungsglied 45 mit dem A nker 33 bzw. mit dem Verbindungsglied 34 und damit mit der Ventilnadcl 12 gekoppelt.The compensating piston 41, the diameter of which is denoted by Dk ι and is at least approximately equal to the diameter Ds-1 of the valve seat 15, has a first end face 43 which is pressure-relieved; that is, apart from small amounts of fuel leakage in the line, it is exposed to atmospheric pressure, the lune / wide end face 44 of the compensating piston is acted upon by the `` normal '' pressure p / the pressure source 19 and on the other side the compensating piston 41 is preferably off spring steel wire consisting, biegcclaslischcs link 45 coupled to the A nker 33 or with the connecting member 34 and thus with the Ventilnadcl 12th

F i g. 2 zeigt das Einspritzventil 10 nach F i g. I in seiner Offenstellung. Bei stromdurchflossenem Elektromagneten 25 ist der Anker 33 angezogen und hat über das Verbindungsglied 34 die Ventilnadcl 12 entgegen der Kraft der Schließfeder35 in ihre den Ventilsitz 15 offenhylionrli· Stellung gebracht, so daß Kraftstoff von der Zulauflcitung 21 über den Kanal 27, den Zulaufraum 28, den Zuströmkanal 29 mit der Drosselstelle 31, den Druckraum 22 und den offenen Ventilsitz 15 zu den Sprit/öffnungen 16 fließen kann, um von dort in bekannter und nicht näher dargestellter Weise in den Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt zu werden.F i g. 2 shows the injection valve 10 according to FIG. I in its open position. With a current flowing through the electromagnet 25, the armature 33 is attracted and has the valve needle 12 against the connecting member 34 Force of the closing spring 35 into its open valve seat 15 Positioned so that fuel from the inlet line 21 via the channel 27, the inlet chamber 28, the inflow channel 29 with the throttle point 31, the pressure chamber 22 and the open valve seat 15 to the Fuel / openings 16 can flow to from there in a known and not shown manner in the combustion chamber to be injected into an internal combustion engine.

Das in F i g. 3 dargestellte und für den Anbau an einen Dieselmotor konstruierte zweite Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils 50 hat in einem ersten Gehäuseteil 51 einen in einer abgestuften Bohrung 52 eingesetzten Düsenkörper 53 und ein federgehäuse 54. In Achsrichtung des ersten Gehäusetcils 51 schließen sich ein Elektromagnet 55 und ein zweites Gehäuseteil 56 an, die unter der Spannkraft einer Spannmuttcr 57 unter Zwischenschaltung von bekannten nicht näher bezeichneten Dichtringen und Dichtflüchen zu einem druckdichten Verband zusammengeschraubt sind.The in Fig. 3 and designed for attachment to a diesel engine second embodiment of a fuel injection valve 50 according to the invention has in a first housing part 51 a stepped Bore 52 inserted nozzle body 53 and a spring housing 54. In the axial direction of the first housing part 51 are followed by an electromagnet 55 and a second housing part 56, which is under the clamping force a Spannmuttcr 57 with the interposition of known unspecified sealing rings and sealing flanges are screwed together to form a pressure-tight association are.

Auf das zweite Gehäuseeil 56 sind ein Anschiußteil 58 für die Stromzufuhr zum Elektromagneten 55 und ein ringförmiges Rohranschlußleil 59 mit einem Anschlußstutzen 61 für eine Kraftstoffzulaufleitung 2V gegen Verdrehen gesichert aufgesetzt und mit einer Ringmutter 63 festgespannt. Die Anschlußteile 59, 61 und die Ringmutter 63 zentrieren sich auf einem rohrförmigen Stutzen 64 des Gehäuseteil 56, der in Form einer zentralen Längsbohrung einen Raum 65, der druckentlastet und über eine Rücklaufleitung 37' mit dem Tank der nicht näher dargestellten Druckquelle verbunden ist. Diese Rücklaufleitung 37' und die Kraftstoffzulaufleitung 21' sind in gleicher Weise wie die entsprechenden Leitungen 37 und 21 in F i g. 1 mit einer Druckquelle, die der in F i g. 1 gezeichneten entspricht, verbunden.On the second housing part 56, a connection part 58 for the power supply to the electromagnet 55 and an annular pipe connection part 59 with a connection piece 61 for a fuel supply line 2V are placed secured against rotation and tightened with an annular nut 63. The connecting parts 59, 61 and the ring nut 63 are centered on a tubular stub 64 of the housing part 56, which in the form of a central longitudinal bore a space 65 which is pressure-relieved and connected via a return line 37 'to the tank of the pressure source, not shown in detail. This return line 37 'and the fuel supply line 21' are in the same way as the corresponding lines 37 and 21 in FIG. 1 with a pressure source that corresponds to that shown in FIG. 1 drawn corresponds to connected.

In einer Bohrung €6 des Düsenkörpers 53 ist eine Ventilnadel 67 mit einem Führungsabschnitt 68 flüssigkeitsdicht eingesetzt und geführt Der zugehörige Führungsdurchmesser ist mit Df2 bezeichnet. Einen in Strömungsrichtung des Kraftstoffes vor einer Spritzöffnung 69 angeordneten Ventilsitz 71 im Düsenkörper 53 ist ein Druckraum 72 benachbart, und der Ventilsitz 71, dessen Durchmesser mit Ds2 bezeichnet ist (s. Fig.3a), ist durch einen Ventilkegel 73 der Ventilnadel 67 verschlossen. An den Ventilkegel 73 schließt sich ein in die Spritzöffnung 69 eintauchender Drosselzapfen 74 an. Eine in solcher Art gsteuerle Spritzöffnung ist allgemein von den sogenannten »Zapfendüsen« her bekannt und die konstruktive Ausbildung dieser Partie ist aus der in vergrößertem Maßstab gezeichneten Fig.3a deutlich zu ersehen. Die Neigung der den Ventilsitz 71 im Düsenkörper bildenden kegeligen Bohrung ist in bekannter Weise steiler als die Neigung des Ventilkegels 73 der Ventilnadel 67 ausgeführt, um einen genau definierten Ventilsitz mit dem Durchmesser Dsι zu erhalten.In a bore 6 of the nozzle body 53, a valve needle 67 with a guide section 68 is inserted and guided in a liquid-tight manner. The associated guide diameter is denoted by Df2. A pressure chamber 72 is adjacent to a valve seat 71 in the nozzle body 53 in the direction of flow of the fuel in front of an injection opening 69, and the valve seat 71, the diameter of which is denoted by Ds2 (see FIG. 3a), is closed by a valve cone 73 of the valve needle 67. The valve cone 73 is adjoined by a throttle pin 74 that extends into the injection opening 69. Such a controlled spray opening is generally known from the so-called "pin nozzles" and the structural design of this part can be clearly seen from FIG. 3a, which is drawn on an enlarged scale. The inclination of the conical bore forming the valve seat 71 in the nozzle body is, in a known manner, made steeper than the inclination of the valve cone 73 of the valve needle 67 in order to obtain a precisely defined valve seat with the diameter Ds ι .

Die Kraftstoffzufuhr zu dem dem Ventilsitz 71 benachbarten Druckraum 72 erfolgt von der Kraftstoffzuleitung 21' her über den Anschlußstutzen 61, über je eine Bohrung 75 und 76 im Anschlußteil 58 bzw. im zweiten Gehäuseteil 56, durch den Elektromagneten 55, einen Federraum 77 des Federgehäuses 54 und die Ventilnadel 67 hindurch. Die Vcntilnadel 67 hat einen Zuströmkanal 78 in Form einer Längsbohrung, die durch zwei schräge Querbohrungen 79 mit dem Druckraum 72 verbunden ist und in einer Erweiterung 80 ein auswech-The fuel supply to the pressure chamber 72 adjacent to the valve seat 71 takes place from the fuel supply line 21 'over the connection piece 61, each via a bore 75 and 76 in the connection part 58 and in the second housing part 56, through the electromagnet 55, a spring chamber 77 of the spring housing 54 and the valve needle 67 through. The valve needle 67 has an inflow channel 78 in the form of a longitudinal bore that passes through two inclined transverse bores 79 are connected to the pressure chamber 72 and in an extension 80 an exchangeable

is seibares Schraubteil 81 aufnimmt, in dem eine Drosselstelle 82 angeordnet ist, die einen Drosselquerschnitt Fo hat.
Ein mit 83 bezeichneter Anker des Elektromagneten
is seibares screw part 81 receives, in which a throttle point 82 is arranged, which has a throttle cross-section Fo .
A designated 83 armature of the electromagnet

55 ist innerhalb des Magneten mit engem Spiel geführt und über eine Kupplungsscheibe 84 mit radialem Spiel mit einer Zugstange 85 gekoppelt, die den Anker 83 unter Zwischenschaltung eines Gelenks 86 mit der Ventilnadcl 67 verbindet. Diese Art der Verbindung der Vcntilnadel mit dem Anker 83 erlaubt die vorbeschriebenc enge Führung des Ankers 83 im Magneten 55, wodurch eine größtmögliche Magnetkraft auf engstem Raum erzielbar ist, ohne daß Führungs- oder Reibungskräfte die Funktion des Ventils beeinträchtigen.
Das Gelenk 86 besteht aus einem auf die Zugstange 85 aufgeschraubten Stangenkopf 87, der eine beidseitig tief angesenkte Querbohrung 88 hat, und aus einem Stift 89, der durch eine Querbohrung 91 in der Ventilnadel 67 und die Querbohrung 88 hindurchgesteckt ist. Da der Stangenkopf 87 gegenüber der Erweiterung 80 der Ventilnadel 67 radiales Spiel hat und die Querbohrung 88 im Stangenkopf 87 etwa auf die Hälfte ihrer gesamten Länge angesenkt ist, ergibt sich zwischen der Zugstange 85 und der Ventilnadel 67 eine gelenkige Verbindung. Abweichungen der Längsachsen von Ventilnadel 67 und Anker 83 können deshalb keinen nachteiligen Einfluß auf die Funktion des Einspritzventils ausüben. In Verlängerung von Ventilnadel 67 und Anker 83 ist mit der Zugstange 85 über ein biegceiastisches, aber trotzdem längssteifes Verbindungsglied 92 ein Ausgleichskolben 93 gekoppelt, der in einer Führungsbohrung 94 einer Führungsbüchse 95 gleitbar eingepaßt ist Die Führungsbüchse 95 ist ihrerseits in das zweite Gehäuseteil
55 is guided within the magnet with tight play and is coupled via a coupling disc 84 with radial play to a tie rod 85 which connects the armature 83 to the valve needle 67 with the interposition of a joint 86. This type of connection of the valve needle with the armature 83 allows the previously described close guidance of the armature 83 in the magnet 55, whereby the greatest possible magnetic force can be achieved in a confined space without guiding or frictional forces affecting the function of the valve.
The joint 86 consists of a rod head 87 screwed onto the tie rod 85, which has a transverse bore 88 sunk deeply on both sides, and a pin 89 which is inserted through a transverse bore 91 in the valve needle 67 and the transverse bore 88. Since the rod head 87 has radial play compared to the enlargement 80 of the valve needle 67 and the transverse bore 88 in the rod head 87 is countersunk to about half its entire length, there is an articulated connection between the tie rod 85 and the valve needle 67. Deviations in the longitudinal axes of valve needle 67 and armature 83 can therefore not have any adverse effect on the function of the injection valve. As an extension of the valve needle 67 and armature 83, a compensating piston 93 is coupled to the pull rod 85 via a flexible, but nevertheless longitudinally rigid connecting member 92, which is slidably fitted in a guide bore 94 of a guide bush 95. The guide bush 95 is in turn in the second housing part

56 auswechselbar eingesetzt und wird dort von einem Schraubteil 96 gehalten. Das biegeelastische Verbindungsglicd 92 besteht in vorteilhafter Weise aus Federstahldraht, um durch Lageabweichungen auftretende Querkräfte zu vermeiden. Die auswechselbare Führungsbüchse 95 und das auswechselbare Schraubteil 81 erleichtern die Anpassung des Einspritzventils an die verschiedenen Motorbedingungen, aufgrund deren die Ventilsitzdurchmesser und Ventilnadelformen in bekannter Weise individuell angepaßt werden müssen.56 is used interchangeably and is held there by a screw part 96. The flexible connecting link 92 is advantageously made of spring steel wire to avoid positional deviations Avoid lateral forces. The exchangeable guide bush 95 and the exchangeable screw part 81 make it easier to adapt the injector to the various engine conditions that cause the Valve seat diameter and valve needle shapes have to be individually adapted in a known manner.

In gleicher Weise wie bei dem Ausgleichskolben 41 in F i g. 1 ist der mit Dk 2 bezeichnete Durchmesser des Ausgleichskolbens 93 gleich oder mindestens annähernd gleich dem Durchmesser Os 2 (F i g. 3a) des Ventilsitzes 71: um die im geschlossenen Zustand des Einspritzventils 50 die Ventilnadel 67 belastenden hydraulischen Kräfte auszugleichen oder mindestens annähernd auszugleichen. Der Ausgleichskolben 93 hat wie der Ausgleichskolben 41 in F i g. 1, eine erste Stirnfläche 97 und eine zweite vom Förderdruck pz der Druckquelle belastete Stirnfläche 98. Diese zweite Stirnfläche 98 hatIn the same way as in the case of the compensating piston 41 in FIG. 1, the diameter of the compensating piston 93, denoted by Dk 2, is equal to or at least approximately equal to the diameter Os 2 ( Fig. 3a) of the valve seat 71: in order to compensate or at least approximately compensate for the hydraulic forces loading the valve needle 67 when the injection valve 50 is closed . The compensating piston 93, like the compensating piston 41 in FIG. 1, a first end face 97 and a second end face 98 loaded by the delivery pressure pz of the pressure source. This second end face 98 has

über einen Kanal 99 im zweiten Gehäuseteil 56 und einen Innenraum 101 des Elektromagneten 55 Verbindung mit dem Federraum 77, der wie bereits beschrieben, mit der Kraftstoffzulaufleitung 21' verbunden ist. Der Ausgleichskolben 93 hat in seinen Umfang eingestochene Nuten 93a, die eine Labyrinthdichtung bilden, damit der Ante:! des als Leckkraftstoff durch die Rücklaufleitung 37' in den Tank zurückfließenden Kraftstoffes gering gel.'alten wird. Zwischen der Bohrung 75 im zweiten Gehäuseteil 56 und dem Federraum 77 wird der zufließende Kraftstoff um die mit 102 bezeichnete Wicklung des Elektromagneten 55 herumgeführt, wobei ein die Wicklung 102 umgebender Raum 103 durch einen Kanal 104 mit der Bohrung 75 und über einen Kanal 105 mit dem Innenraum 101 des Elektromagneten bzw. mit. dem Federraum 77 verbunden ist. Der den Raum 103 durchströmende Kraftstoff kühlt dabei die Wicklung 102 des Elektromagneten 55.Via a channel 99 in the second housing part 56 and an interior 101 of the electromagnet 55 connection with the spring chamber 77 which, as already described, is connected to the fuel supply line 21 '. The compensating piston 93 has grooves 93a pierced in its circumference, which form a labyrinth seal, so the ante :! des as leak fuel through the return line 37 'of the fuel flowing back into the tank is slightly gel.' Between the hole 75 in the second housing part 56 and the spring chamber 77 is the inflowing fuel around the designated 102 Winding of the electromagnet 55 led around, with a space 103 surrounding the winding 102 by a Channel 104 with the bore 75 and via a channel 105 with the interior 101 of the electromagnet or with. the spring chamber 77 is connected. The fuel flowing through the space 103 cools the winding 102 of the electromagnet 55.

Der Federraum 77, der Innenraum 101 des Elektromagneten 55 und der Kanal 93 im zweiten Gehäuseteil 56 bilden zusammen einen Zulaufraum 106, von dem aus sowohl die zweite Stirnfläche 98 des Ausgleichskolbens 93 als auch eine dem Federraum 77 zugekehrte, abgestufte Stirnfläche 107 der Ventilnadel 67 mit dem Förderdruck pz der Druckquelle belastbar sind. Bei geschlossenem Ventil herrscht dieser Förderdruck pz selbstverständlich auch in dem Zuströmkanal 78 der Ventilnadel 67 und im Druckraum 72, da die Drosselstelle 82 nicht wirksam ist, wenn kein Kraftstoff fließt.The spring chamber 77, the interior 101 of the electromagnet 55 and the channel 93 in the second housing part 56 together form an inlet chamber 106, from which both the second end face 98 of the compensating piston 93 and a stepped end face 107 of the valve needle 67 facing the spring chamber 77 the delivery pressure pz of the pressure source can be loaded. When the valve is closed, this delivery pressure pz naturally also prevails in the inflow channel 78 of the valve needle 67 and in the pressure chamber 72, since the throttle point 82 is not effective when no fuel is flowing.

Eine Schließfeder 108, die sich einerseits an einer Stufe 109 im Federraum 77 und andererseits auf einem Absatz 111 der Ventilnadel 67 abstützt, hält die Ventilnadel 67 in der gezeichneten Schließstellung. Da der Ausgleichskolben 93, wie später noch ausführlicher dargestellt wird, dafür sorgt, daß in geschlossenem Zustand des Einspritzventils 50 die vom Förderdruck p/ herrührenden auf die Ventilnadel 67 einwirkenden Kräfte ausgeglichen sind« ist die Kraft der Schließfeder 108 in vorteilhafter Weise derart auf die Kraft des Elektromagneten 55 abgestimmt, daß eine gewünschte Schließ- und Öffnungsgeschwindigkeit der Ventilnadel 67 erzielt wird. Beim Einspritzventil 50 wird außerdem durch die Schließfeder 108 die lit Offnungsrichtung wirkende Kraft einer sehr schwachen lediglich den Anker 83 in seiner Einbaulage haltenden und gegen die Kupplungsscheibe 84 andrückenden Feder 112 überwunden.A closing spring 108, on the one hand on a step 109 in the spring chamber 77 and on the other hand on a Paragraph 111 of the valve needle 67 supports, holds the valve needle 67 in the drawn closed position. Since the compensating piston 93, as will be shown in more detail later is, ensures that in the closed state of the injection valve 50 compensates for the forces acting on the valve needle 67 from the delivery pressure p / are «is the force of the closing spring 108 in an advantageous manner in such a way on the force of the electromagnet 55 matched that a desired closing and opening speed of the valve needle 67 is achieved will. In the case of the injection valve 50, the closing spring 108 also sets the opening direction in effect Force of a very weak only holding the armature 83 in its installation position and against the clutch disc 84 pressing spring 112 overcome.

Das dritte Ausführungsbeispiel eines mit 120 bezeichneten Kraftstoffeinspritzventils, das in F i g. 4 nur teilweise in seinem unteren dem Brennraum zugewandten Diisenteil dargestellt ist, unterschiedet sich vom zweiten Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 im wesentlichen darin, daß es als sogenannte »Lochdüse« ausgebildet ist. Eine Ventilnadel 67' hat einen Führungsabschnitt 68' und daran anschließend einen mit einem Ventilkegel 73' versehenen verjüngten Nadelabschnitt 121. Der Ventilkegel 73' verschließt in der gezeichneten Stellung einen Ventilsitz 7Γ in einem Düsenkörper 53', der in an sich bekannter Weise durch eine Spannmutter 122 mit einem Gehäuseteil 123 des Einspritzventils 120 druckdicht verspannt ist Die Düsenkörper 53' hat — in Strömungsrichtung gesehen — unterhalb des Ventilsitzes 71' ein Sackloch 124, das mit dem nicht näher dargestellten Brennraum des Motors durch in die Wand des Düsenkörpers 53' eingearbeitete Spritzöffnungen 125 verbunden ist Ein dem Zuströmkanal 78 in F i g. 3 entsprechender ZustrcmRana! 78' mit Qucrbohrungcn 79' verbindet einen Zulaufraum 77' und einen dem Ventilsitz 71' benachbarten Druckraum 72'. Der Zuslrömkana! 78' ist lediglich im Führungsabschnitt 68' der Ventilnadcl 67' untergebracht, um den Nadclabschnitt 121 nicht zu schwächen. In den Zuströmkanal 78' ist ein mit einer Drosselstelle 82' versehenes Schraubteil 81' cingcschraubt. In dein Zulaufraiim 77' ist wie beim Einspritzventil 50 in F i g. 3 eine Schließfeder 108' untergebracht, und eine Zugstange 85' verbindet die Veniilnadcl 67' mit einem nicht näher dargestellten Anker eines Elektromagneten und einem Ausgleichskolben. Die nicht dargcstellten Teile entsprechen im wesentlichen denen des zweiten Ausführungsbeispicls nach F i g. 3.The third embodiment of a fuel injector designated 120, which is shown in FIG. 4 only partially is shown in its lower nozzle part facing the combustion chamber, differs from the second Embodiment according to FIG. 3 essentially in that it is designed as a so-called "hole nozzle". One Valve needle 67 'has a guide section 68' and then one provided with a valve cone 73 ' tapered needle section 121. The valve cone 73 'closes one in the position shown Valve seat 7Γ in a nozzle body 53 ', which is in a known manner by a clamping nut 122 with a Housing part 123 of injection valve 120 is clamped in a pressure-tight manner. The nozzle body 53 'has - seen in the direction of flow - a below the valve seat 71' Blind hole 124, which with the not shown combustion chamber of the engine through into the wall of the nozzle body 53 'incorporated spray openings 125 is connected to the inflow channel 78 in FIG. 3 corresponding Influx! 78 'connects with transverse bores 79' an inlet space 77 'and one adjacent to the valve seat 71' Pressure space 72 '. The Zuslrömkana! 78 'is the valve needle 67' only in the guide section 68 ' housed so as not to weaken the needle section 121. In the inflow channel 78 'is a with a Throttle point 82 'provided screw part 81' cingcschraubt. In your inlet area 77 'is like the injection valve 50 in FIG. 3 a closing spring 108 'housed, and a tie rod 85 'connects the valve needle 67' a not shown armature of an electromagnet and a compensating piston. The ones not shown Parts essentially correspond to those of the second exemplary embodiment according to FIG. 3.

Das in Fig.5 in seinem unteren, erfindungswesentlichen Teil dargestellte vierte Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinsprit/ventils 130 hat eine mit einem Führungsabschnitt 131 in einem Düsenkörper 133 geführte Ventilnudcl 132, die ähnlich wie die Vcntilnsdcl 67' in Fig.4 einen verjüngten Nadelabschnitt 132a besitz. Dieser Nadelabschnitt 132a verschließt in der gezeichneten Stellung mit einem Ventilkegel 134 einen Ventil·That in Figure 5 in its lower, essential to the invention The fourth exemplary embodiment, shown in part, of the fuel injection valve 130 has one with a guide section 131 valve nozzle 132 guided in a nozzle body 133, which is similar to valve nozzle 67 'in 4 possesses a tapered needle portion 132a. In the position shown, this needle section 132a closes a valve with a valve cone 134

Dieser Ventilsitz 135 steuert den Durchtritt des Kraftstoffes von einem diesem Ventilsitz 135 benachbarten Druckraum 136 zu Spritzöffnungen 137. Dieser untere Teil des Kraftstoffeinspritzvcntils 130 ist in gleicher Weise wie der entsprechende Teil der Einspritzventile 10 und 120 nach den Fig. I. 2 und 4 als sogenannte »Lochdüse« ausgebildet.This valve seat 135 controls the passage of fuel from a valve seat 135 adjacent to it Pressure chamber 136 to injection openings 137. This lower part of fuel injection valve 130 is the same Way as the corresponding part of the injection valves 10 and 120 according to FIGS. I. 2 and 4 as a so-called "Hole nozzle" formed.

Der wesentliche Unterschied des Einspritzvcntils 130 nach F i g. 5 gegenüber den vorbcschriebcncn I'inspritz-The main difference of the injection valve 130 according to FIG. 5 compared to the prescribed injection

jo ventilen nach den Fig. I bis 4 besteht darin, daß ein Ausgleichskolben 138 zwischen der Ventilnadcl 132 und dem nicht näher dargestellten Anker eines in bekannter Weise ausgebildeten Elektromagneten angeordnet ist. Der Durchmesser dieses Ausglcichskolbcns 138 ist mit Dk j bezeichnet, und der Ausgleichskolben 138 hat eine erste der Ventilnadel 332 zugewandte Stirnfläche 141, die eine Seite eines Raumes 142 abschließt, der drucken das'et ist und Über einen Kanal 143 mit einer nicht näher dargestellten zum Tank führenden Rücklauflcitung verbunden ist. Der Raum 142 und der Kanal 143 entsprechen dem druckcntlastcten Raum 65 in F i g. 3. Eine zweite Stirnfläche 144 des Ausgleicht'lolbens 138 ist Ober einen mit 145 bezeichneter Zuströmkanal mit der Druckquclle (nicht dargestellt) des Einspritzventils 130 verbunden, so daß beide unter dem Förderdruck p/ des von der nur in F i g. 1 andeutungsweise dargestellten Druckquelle 19 geförderten Kraftstoffes stehen. Der Zuströmkanal 145 ist parallel zu einer den Ausgleichskolben 138 aufnehmenden Führungsbohrung 146 und parallel zu dem Raum 142 in ein Gehäuseteil 147 eines Pumpengehäuses 148 eingearbeitet und hat in seinem Verlauf eine in einer Zwischenplatte 149 untergebrachte und als Drosselbohrung ausgebildete Drosselstelle 151. Sein — in Strömungsrichtung gesehen — hinter der Drosselstelle 151 liegender Abschnitt ist mit 145a bezeichnet und mündet in den Druckraum 136. Dort beaufschlagt der Kraftstoff eine Druckschulter 152 an der Ventilnadel 132, die im geschlossenen Zustand des Ventils nach außen von einem mit £>/.-} bezeichneten Durchmesser des Führungsabschnitts 131 der Ventilnadel 132 und nach innen von der dem Durchmesser Ds j entsprechenden Querschnittsflächc Fsi des Ventilsitzes 135 begrenzt ist und somit in senkrechter Projektion eine Ringfläche darstellt.jo valves according to FIGS. I to 4 consists in that a compensating piston 138 is arranged between the valve needle 132 and the armature, not shown in detail, of an electromagnet designed in a known manner. The diameter of this compensating piston 138 is denoted by Dk j, and the compensating piston 138 has a first end face 141 facing the valve needle 332, which closes off one side of a space 142 which is printed and via a channel 143 with a not shown in detail Tank leading return line is connected. The space 142 and the channel 143 correspond to the pressure-relieved space 65 in FIG. 3. A second end face 144 of the compensating piston 138 is connected to the pressure source (not shown) of the injection valve 130 via an inflow channel labeled 145, so that both are under the delivery pressure p / des of the only in FIG. 1 indicated pressure source 19 are pumped fuel. The inflow channel 145 is incorporated into a housing part 147 of a pump housing 148 parallel to a guide bore 146 accommodating the compensating piston 138 and parallel to the space 142 and has a throttle point 151 accommodated in an intermediate plate 149 and designed as a throttle bore - seen in the direction of flow - The section located behind the throttle point 151 is denoted by 145a and opens into the pressure chamber 136. There, the fuel acts on a pressure shoulder 152 on the valve needle 132 which, when the valve is closed, extends outwards from a diameter denoted by £> /.-} Guide section 131 of the valve needle 132 and inwardly by the cross-sectional area Fsi of the valve seat 135 corresponding to the diameter Ds j and thus represents an annular area in vertical projection.

Der Zuströmkanal 145 ist an seinem dem Druckraum 136 abgewandten Ende durch einen schräger. Abschnitt 1456 mit einem Zulaufraum 153 verbunden. Dieser Zulaufraum 153 wird in seinem in F i g. 5 dargestellten TeilAt its end facing away from the pressure chamber 136, the inflow channel 145 is sloped through a. section 1456 connected to an inlet chamber 153. This inlet space 153 is in its in F i g. 5 shown part

zur Vcntünadcl 132 hin von der /weiten Stirnfläche 144 des Ausgleichskolbens 138 bcgrepy.t und wird von einem Teil der Führungsbohrung 146 und dem nicht dargestellten Innenraum des Elektromagneten gebildet. Er steht unter dem Förderdruck p/der Druckqucllc.towards the flange 132 from the wide end face 144 of the compensating piston 138 bcgrepy.t and is of a Part of the guide hole 146 and the not shown Formed interior of the electromagnet. It is under the delivery pressure p / der Druckqucllc.

Der Ausgleichskolben 138 ist über eine Zugstange 154 in nicht nühcr dargestellter Weise mit dem Anker des Elektromagneten verbunden und über eine knickfcstc Druckstangc 155 kraflschlüssig mit der Ventilnadcl 132 gekoppelt. Die dem Durchmesser Dk ι des Ausgleichskolben 138 entsprechende Qucrsehniiisfläche I-'k j ixt um die dem Durchmesser Ds ι des Ventilsitzes 135 entsprechende Querschnittsfläche Fs ι kleiner als die dem Führungsdurchmesscr D/.-jder Vcntilnadel 132 entsprechende Querschnittsfläche Fn, so daß die hydraulischen in Schließstellung auf die Vcntilnadel einwirkenden Kräfte sowohl in öffnungs- wie auch in Schließrichtung gleich sind.The compensating piston 138 is connected to the armature of the electromagnet via a tie rod 154 in a manner not shown in detail and is coupled to the valve needle 132 with a force fit via an articulated push rod 155. The cross-sectional area I-'k j ixt corresponding to the diameter Dk ι of the compensating piston 138 is smaller by the cross-sectional area Fs ι corresponding to the diameter Ds ι of the valve seat 135 than the cross-sectional area Fn corresponding to the guide diameter D /.- jder valve needle 132, so that the hydraulic in In the closed position, forces acting on the valve needle are the same in both the opening and closing directions.

Die knickfeste Druckstange 155 hat etwa in ihrer Mitte einen als Widerlager für eine Schließfeder 156 dienenden Burv1157, der eine kugelig geformte Fläche 158 für einen das ventilnadelseitige Ende der Schließfeder 156 aufnehmenden Federtcller 159 hat. Der Federteller 159 ist entsprechend der kugeligen Fläche 158 geformt und erlaubt so eine Anpassung der Lage des Federtellers 159 an eine evtl. auftretende Schräglage der Schließfeder 156. Beide Enden der Druckstange 155 bestehen aus je einem Kugelkopf 161 und 162. und jeder dieser Kugelköpfc 161, 162 ist in einer entsprechend kugelig geformten Ausnehmung 163 und 164 des Ausgleichskolbens 138 bzw. der Ventiinadel 132 gelagert. Um Kipp- und Seitenkraft möglichst weitgehend auszuschalten, sind die Mittelpunkte der Kugelköpfc 161 und 162 und der entsprechenden Ausnehmungen 163 und 164 so angeordnet, daß sie mindestens angenähert in der Mitte der axialen Erstreckungen der jeweiligen Führungen von Ausgleichskolben 138 und Ventilnadcl 132 liegen.The kink-resistant push rod 155 has, approximately in its center, a burv 1 157 serving as an abutment for a closing spring 156, which has a spherically shaped surface 158 for a spring clip 159 that accommodates the end of the closing spring 156 on the valve needle side. The spring plate 159 is shaped according to the spherical surface 158 and thus allows the position of the spring plate 159 to be adapted to any inclined position of the closing spring 156. Both ends of the push rod 155 each consist of a ball head 161 and 162. and each of these ball heads 161, 162 is mounted in a correspondingly spherical recess 163 and 164 of the compensating piston 138 and the valve needle 132, respectively. In order to eliminate tilting and lateral forces as far as possible, the centers of the ball heads 161 and 162 and the corresponding recesses 163 and 164 are arranged in such a way that they are at least approximately in the middle of the axial extensions of the respective guides of the compensating piston 138 and valve needle 132.

Ein in Fig.6 als fünftes Ausführungsbeispiel dargestelltes Kraftstoffeinspritzventil 210 hat eine mit einem Führungsabschnitt 211 in einer Bohrung 212 eines Gehäuseteiles 173 geführte Ventilnadel 174, deren Führungsdurchmesser mit Df% bezeichnet ist. An das Gehäuseteil 173 schließen sich in Achsrichtung ein Führungsteil 176 und noch ein Gehäuseteil 177 an, das einen Elektromagneten 178 aufnimmt, der im wesentlichen aus einem Anker 179 und einer Wicklung 181 besteht. Das Gehäuseteil 173 und das Führungsteil 176 sind mittels einer Spannmutter 182 gegeneinander und mit dem Gehäuseteil 177 zu einem druckdichten Verband bzw. zu einem Ventilgehäuse 183 zusammengeschraubt.A fuel injection valve 210 shown in FIG. 6 as a fifth exemplary embodiment has a valve needle 174 which is guided with a guide section 211 in a bore 212 of a housing part 173, the guide diameter of which is denoted by Df%. A guide part 176 and another housing part 177 adjoin the housing part 173 in the axial direction, which accommodates an electromagnet 178, which essentially consists of an armature 179 and a winding 181. The housing part 173 and the guide part 176 are screwed together by means of a clamping nut 182 against one another and with the housing part 177 to form a pressure-tight assembly or to form a valve housing 183.

Das Gehäuseteil 177 und die Spannmutter 182 sind nur teilweise dargestellt und an dem nicht dargestellten Teil des Ventilgehäuse!; 183 sind in bekannter Weise die Anschlüsse für die Kraftstoffzulaufleitung und Kraftstoffrücklaufleitung angebrachtThe housing part 177 and the clamping nut 182 are only partially shown and not shown on the Part of the valve body !; 183 are the connections for the fuel supply line and fuel return line in a known manner appropriate

Als Verbindungsglied zwischen dem Anker 179 und der Ventilnadel 174 dient ein Ausgleichskolben 184, dessen Durchmesser mit Dk 5 bezeichnet ist und der mit dem Anker 179 fest verbunden und mit der Ventilnadel 174 über einen Querstift 185 gekuppelt ist. Der Ausgleichskolben 184 ist flüssigkeitsdicht in eine Führungsbohrung 186 des Führungsteils 176 eingeläppt und dichtet somit einen zwischen den Führungsbohrungen 212 und 186 liegenden, vom Förderdruck pz beaufschlagten Zulaufraum 220 gegenüber einem druckentlasteten, den Anker 179 des Elektromagneten 178 umgebenden Raum 188 des Elektromagneten 178 ab. An diesen Raum A compensating piston 184, the diameter of which is denoted by Dk 5 and which is firmly connected to the armature 179 and coupled to the valve needle 174 via a transverse pin 185, serves as the connecting element between the armature 179 and the valve needle 174. The compensating piston 184 is lapped in a liquid-tight manner into a guide bore 186 of the guide part 176 and thus seals an inlet chamber 220, which is acted upon by the delivery pressure pz and located between the guide bores 212 and 186, from a pressure-relieved chamber 188 of the electromagnet 178 surrounding the armature 179 of the electromagnet 178. To this room

188 ist in nicht näher dargestellter Weise eine den Lcckkraftstoff zu einem Tank zurückführende Rücklaufleitung angeschlossen. Der Druckraum 187 ist über Kanäle188 is a leak fuel in a manner not shown Return line connected to a tank. The pressure space 187 is via channels

189 im Gehäuseteil 177 und Kanäle 191 und 192 im Führungsteil 176 mit der hier nicht näher dargestellten189 in the housing part 177 and channels 191 and 192 in the guide part 176 with the one not shown here

Druckquelle verbunden.Pressure source connected.

Unterhalb des Führungsabschnitts ill hat die Ventilnadcl 174 einen kurzen verjüngten Nadelabsehintt 213, der vom Druckraum 187 umgeben und mit einem Ventilkegcl 199 versehen ist. Im gezeichneten Zustand verschließt der Ventilkegel 199 einen Ventilsitz 201. An den Ventilkegel 199 schließt sich in Achsrichtung der Vcntilnadel 174 ein Spritzzapfen 214 an, der eine Spritzöffnung 215 durchdringt und mit dieser einen Ringspalt 219 'öildet, der nur für eine Teilmenge Qrder bei Vollastbetrieb einzuspritzenden Kraftstoffmenge Qv ausgelegt ist. Der Spritzzapfen 214 hat in seinem Zentrum eine zusätzliche Spritzbohrung 216, die zum Brennraum des Motors hin offen ist und über eine Ouerbohrung 217 derart mit dem Ringspalt 219 verbunden ist, daß nach einem Vorhub Hv der Ventilnadcl 174 die gesamte Volllasteinspritzmenge Qv oder eine Teillasteinspritzmenge Qx eingespritzt werden kann, die größer ist als die durch den Ringspalt 219 einspritzbare Teilmenge Qt. Below the guide section 11, the valve needle 174 has a short tapered needle projection 213, which is surrounded by the pressure chamber 187 and is provided with a valve cone 199. In the state shown, the valve cone 199 closes a valve seat 201. An injection pin 214 adjoins the valve cone 199 in the axial direction of the valve needle 174, which penetrates an injection opening 215 and with this forms an annular gap 219 'which only needs to be injected for a partial amount of cylinders during full load operation Fuel quantity Qv is designed. In its center, the injection pin 214 has an additional injection bore 216 which is open to the combustion chamber of the engine and is connected to the annular gap 219 via an outer bore 217 in such a way that, after a preliminary stroke Hv, the valve needle 174 injects the entire full-load injection quantity Qv or a partial-load injection quantity Qx which is greater than the partial quantity Qt that can be injected through the annular gap 219.

Da der Ventilsitz 201 durch die Kante zwischen der Spritzöffnung 215 und einer kegeligen Sitzfläche 218 im Gehäuseteil 173 gebildet ist, ist der Ventilsitzdurchmesser Ds 5 gleich oder mindestens annähernd gleich dem mit Dk 5 bezeichneten Durchmesser des Ausgleichskolbcns 184.Since the valve seat 201 is formed by the edge between the injection opening 215 and a conical seat surface 218 in the housing part 173, the valve seat diameter Ds 5 is equal to or at least approximately equal to the diameter of the compensating piston 184 designated by Dk 5.

Im folgenden wird nun die Arbeitsweise des erfindunsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils anhand der Zeichnung beschrieben.In the following, the method of operation of the erfindunsgemäße is now Fuel injection valve described with reference to the drawing.

Beim Einspritzventil 10 des ersten Ausführungsbei-In the case of the injection valve 10 of the first exemplary embodiment

spiels nach den F i g. 1 unsd 2 hält die Schließfeder 35 in stromlosem Zustand des Elektromagneten 25 die Ventilnadel 12 in ihrer gezeichneten Schließstellung. Dabei dichtet der Ventilkegel 14 den Ventilsitz 15 ab und verhindert den Durchtritt des im Druckraum 22 unter Förderdruck pz stehenden Kraftstoffes zu den Spritzöffnungen 16. Der Einspritzdruck bzw. Förderdruck pz herrscht im geschlossenen Zustand des Ventils auch im Zulaufraum 28. Auf die Ventilnadel 12 wirken dabei folgende Kräfte: Kraft in Schließrichtunggame according to the F i g. 1 and 2, when the electromagnet 25 is de-energized, the closing spring 35 holds the valve needle 12 in its closed position as shown. The valve cone 14 seals the valve seat 15 and prevents the passage of the fuel under delivery pressure pz in the pressure chamber 22 to the injection openings 16. The injection pressure or delivery pressure pz also prevails in the inlet chamber 28 when the valve is closed the following forces: force in the closing direction

Pa = Pf+pt- FFi,Pa = Pf + pt- F Fi ,

wobei Pi die Kraft der Schließfeder und Ff ι die vom Förderdruck ρχ beaufschlagte, dem Durchmesser Dn des Führungsabschnitts 13 der Ventilnadel 12 entsprechende Querschnittsfläche ist. Zur gleichen Zeit wirkt aber in Öffnungsrichtung der Ventilnadel 12 die Kraftwhere Pi is the force of the closing spring and Ff ι is the cross-sectional area, which is acted upon by the delivery pressure ρχ and corresponds to the diameter Dn of the guide section 13 of the valve needle 12. At the same time, however, the force acts in the opening direction of the valve needle 12

Pb=-pz (FF,-Fsι + /*,)
der Kraft Pa entgegen, so daß die wirksame Schließkraft PA~Pa-Pb = Pf+pz ■ (FS\-FKi)
Pb = -pz (F F , -Fs ι + / *,)
against the force Pa , so that the effective closing force P A ~ Pa-Pb = Pf + pz ■ (F S \ -F K i)

so ist, wobei Fi-1 die dem Sitzdurchmesser Ds 1 des Ventilsitzes 15 entsprechende Querschnittsfläche und Fk 1 die dem Durchmesser Dk 1 des Ausgleichskolbens 41 entsprechende Querschnittsfläche ist.where Fi-1 is the cross-sectional area corresponding to the seat diameter Ds 1 of the valve seat 15 and Fk 1 is the cross-sectional area corresponding to the diameter Dk 1 of the compensating piston 41.

Wenn nun, wie eingangs zum ersten Ausführungsbei-If now, as at the beginning of the first example

spiel ausgeführt, der Durchmesser Dk , des Ausgleichskolbens 41 gleich dem Durchmesser Ds 1 des Ventilsitzes 15 ist, heben sich die hydraulischen, vom Förderdruck pz herrührenden Kräfte auf und die Schließfeder 35 hältplay executed, the diameter Dk of the compensating piston 41 is equal to the diameter Ds 1 of the valve seat 15, the hydraulic forces resulting from the delivery pressure pz cancel each other out and the closing spring 35 holds

mit ihrer Federkraft fValleine die Ventilnadel 12 in der gezeichneten Schließstellung.with its spring force fValleine the valve needle 12 in the drawn closed position.

Durch den gleichen Durchmesser von Ausgleichskolben 41 und Ventilsitz 15 ist ein vollständiger hydraulischer Kraftausgleich bei geschlossenem Einspritzventil erzielt worden.Due to the same diameter of the compensating piston 41 and valve seat 15, it is completely hydraulic Force equalization has been achieved with the injection valve closed.

Es kann aber auch erwünscht sein, daß z. B. eine geringe OberschuSkraft in Schließrichtung die Schüeßbewegung der Ventilnadel 12 unterstützen soli, um die ansonsten allein von der Federkraft Pfder Schließfeder 33 bestimmte Schließgeschwindigkeit zu erhöhen. In diesem Fall sind die in Offnungs- und Schließrichtung an der Ventilnadel 12 angreifenden hydraulischen Kräfte nur annähernd gleich; d.h. der Durchmesser Dk\ des Ausgleichskolbens 41 und damit seine Querschnittsfläehe Fk ι sind geringfügig kleiner als der Durchmesser Ds 1 des Ventilsitzes 15 bzw. dessen Querschnittsfläche Fs t. But it may also be desirable that, for. B. a small excess force in the closing direction should support the Schüeß movement of the valve needle 12 in order to increase the closing speed otherwise determined solely by the spring force Pf of the closing spring 33. In this case, the hydraulic forces acting on the valve needle 12 in the opening and closing directions are only approximately the same; ie the diameter Dk \ of the compensating piston 41 and thus its cross-sectional area Fk ι are slightly smaller than the diameter Ds 1 of the valve seat 15 or its cross-sectional area Fs t.

Der Elektromagnet 25 hat im Moment des Einschaltens die Kraft F^ zu überwinden; d. h. die Einzugskraft Pm des Elektromagneten 25 muß in dem Fall, in demThe electromagnet 25 has to overcome the force F ^ at the moment it is switched on; that is, the pull-in force Pm of the electromagnet 25 must in the case in which

Fs! = Fk 1 Fs ! = Fk 1

ist, lediglich größer sein als die Federkraft Pi. Hieraus ist zu ersehen, daß die Höhe des Förderdrucks pz bei vollständigem Kraftausgleich durch den Ausgleichskolben 41 keinen Einfluß auf die zum öffnen des Ventils benötigte Einzugskraft Pa/des Elektromagneten 25 hat.is only greater than the spring force Pi. It can be seen from this that the level of the delivery pressure pz has no influence on the pull-in force Pa / of the electromagnet 25 required to open the valve when the force is completely balanced by the compensating piston 41.

Das zuvor beschriebene Kräfteausgleichgewicht wird aber bei Ventilen, wie sie zu den F i g. 1 und 2 (und auch 4) beschrieben sind, sofort gestört, wenn die Vcntilnadel 12 von ihrem Ventilsitz 15 abgehoben hat, denn dann tritt als zusätzliche vom Kraftstoffdruck beaufschlagte Fiäche die vorher durch den Ventilkegel 14 abgedeckte Ventilsitzfläche Fs 1 hinzu und übt eine zusätzliche Kraft in Öffnungsrichtung auf die Ventilnadel 12 aus. Je nach Größe der hinzukommenden dem Ventilsitz 15 entsprechenden Fläche Fs ι an der Ventilnadel 12 und je nach der Schließkraft der Schließfeder 35 und des Förderdrucks pz führt der beschriebene Umstand dazu, daß die Ventilnadel 12 in ihrer Offenstellung hängenbleibt oder daß zumindest die Schließbewegung der Ventilnadel 12 verzögert wird. Dieses langsame Schließen wird auch noch durch das sogenannte »Kleben« des Ankers 33 im Elektromagneten 25 begünstigt, was seine Ursache in Restmagnetismus des Elektromagneten hat.The balance of forces described above is, however, in the case of valves as shown in FIGS. 1 and 2 (and also 4) are immediately disturbed when the valve needle 12 has lifted from its valve seat 15, because then the valve seat surface Fs 1 previously covered by the valve cone 14 comes in as an additional surface acted upon by the fuel pressure and exerts an additional force in the opening direction on the valve needle 12. Depending on the size of the additional surface Fs ι on the valve needle 12 corresponding to the valve seat 15 and depending on the closing force of the closing spring 35 and the delivery pressure pz , the described circumstance leads to the valve needle 12 remaining in its open position or at least the closing movement of the valve needle 12 is delayed. This slow closing is also promoted by the so-called "sticking" of the armature 33 in the electromagnet 25, which is caused by the residual magnetism of the electromagnet.

Bei dem erfindungsgemäßen Einspritzventil 10 nach den Fig. 1 und 2 bewirkt nun die in den Zuströmkanal 29 eingesetzte Drosselstelle 31 einen derartigen Druckabfall zip zwischen dem Zulaufraum 28 und dem Druckraum 22, daß auch in dem in F i g. 2 dargestellten, geöffneten Zustand des Ventilsitzes 15 die hydraulischen auf die Ventilnadel 12 einwirkenden Kräfte sowohl in Öffnungsals auch in Schließrichtung gleich sind. Durch die Drosselstelle 31 und den durch diese Drossel erzeugten Druckabfall Δρ herrscht bei geöffnetem Einspritzventil (F i g. 2) im Druckraum 22 ein um Δρ verringerter DruckIn the injection valve 10 according to the invention according to FIGS. 1 and 2, the throttle point 31 inserted in the inflow channel 29 causes such a pressure drop zip between the inflow chamber 28 and the pressure chamber 22 that even in the one shown in FIG. 2, the open state of the valve seat 15 shown, the hydraulic forces acting on the valve needle 12 are the same both in the opening and in the closing direction. Due to the throttle point 31 and the pressure drop Δρ generated by this throttle, the pressure in the pressure chamber 22 is reduced by Δρ when the injection valve (FIG. 2) is open

Ρο\"Ρ/.—Δρ.Ρο \ "Ρ /.— Δρ.

Der Drosselquerschnitt Fn der Drosselstelle 31 ist so bemessen, daß der Druck pi>\ im Druckraum 22 bei geöffnetem Einspritzventil 10 so verringert wird, daß die in diesem Druckraum 22 auf die Ventilnadel 12 in öffnungsrichtung wirkende Kraft PnIhn gleich der bei geschlossenem Einspritzventil 10 in diesem Druckraum 22 auf die Ventilnadel 12 in gleicher Richtung wirkenden Kraft P„ ist Werden geringfügige Überschußkräfte in der einen oder anderen Richtung gewünscht, dann werden diese Kräfte P0(Tm und Pn, nur annähernd gleichgemacht. The throttle cross-section Fn of the throttle point 31 is dimensioned so that the pressure pi> \ in the pressure chamber 22 when the injection valve 10 is open is reduced so that the force P n Ih n acting in this pressure chamber 22 on the valve needle 12 in the opening direction is equal to that when the injection valve is closed 10 in this pressure chamber 22 acting on the valve needle 12 in the same direction force P " is If slight excess forces are desired in one direction or the other, then these forces P 0 (Tm and P n , only approximately equalized.

Soll nun, wie bereits gesagt ΡαΟαι^Ρ™ sein, so brauchen nur die jeweiligen Druckverhältnissc im Druckraum 22 betrachtet zu werden, denn die Flächen Ff\ und F* ι und der Förderdruck pz im Zulaufraum 28 sind sowohl im geöffneten als auch im geschlossenen Zustand des Einspritzventils gleich.If, as already said, ΡαΟαι ^ Ρ ™ , only the respective pressure conditions in the pressure chamber 22 need to be considered, because the areas Ff \ and F * ι and the delivery pressure pz in the inlet chamber 28 are both in the open and in the closed state of the injector the same.

Deshalb läßt sich in diesem Fall folgende Gleichung aufstellen:Therefore, in this case, the following equation put up:

* Pn · (Ff—Fs+Fv)=pz · {Ff—Fs) - * Pn · (Ff — F s + Fv) = pz · {Ff — F s )

in dieser Gleichung ist Fy der Ventilöffnungsquerschnitt bzw. die bei geöffnetem Einspritzventil zusätzlich vom Kraftstoffdruck beaufschlagte Fläche an der Ventilnadel. Im ersten Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 und 2 ist der Querschnitt Fv 1 gleich dem Vcntilsit/qucrschnitt Fv 1. so daß für das erste Ausführungsbeispiel folgende Gleichung gilt:in this equation, Fy is the valve opening area or the area on the valve needle that is additionally acted upon by fuel pressure when the injection valve is open. In the first embodiment according to FIGS. 1 and 2, the cross-section Fv 1 is equal to the Vcntilsit / cross-section Fv 1. so that the following equation applies to the first embodiment:

pm ■ Ffi—Pz · (Fy\ — Fsi). pm ■ Ffi - Pz * (Fy \ - Fsi).

Aus dieser Gleichung ist zu entnehmen, daß der durch die Drosseis teile 31 im Druckraum 22 verringerte Druck pn 1 im gleichen Verhältnis kleiner wird wie die in diesem Druckraum 22 vom Kraftstoffdruck beaufschlagteFrom this equation it can be seen that the through the throttle parts 31 in the pressure chamber 22 reduced pressure pn 1 is smaller in the same ratio as that in this pressure chamber 22 acted upon by the fuel pressure

Fläche an der Ventilnadel 12 größer wird.Area on the valve needle 12 becomes larger.

Der Querschnitt Fp 1 der Drosselstellc 31, der bei cinem vorgegebenen Einspritzdruck bzw. Förderdruck p/ den geforderten Druckabfall Δρ erzeugt stimmt auch für veränderliche Einspritzdrücke und Kraftstoffmcngen, da, vereinfacht ausgedrückt, bei einem kleineren oder größeren Förderdruck p/ der erforderliche Druckabfall Δρ entsprechend kleiner oder größer ist Diese Behauptung gilt unter zwei Bedingungen:The cross-section Fp 1 of the throttle control 31, which generates the required pressure drop Δρ at a given injection pressure or delivery pressure p / , is also correct for variable injection pressures and fuel quantities because, in simple terms, the required pressure drop Δρ is correspondingly smaller for a smaller or larger delivery pressure p / or greater This assertion is true under two conditions:

a) die Querschnitte der Drosselstelle 31 und der Spritzöffnungen 16 bzw. im Bereich des Ventilsit-/es 15 sind klein gegenüber den vorgeschalteten Räumen 28 bzw.22 und
b) der Druck außerhalb des Einspritzventils, d. h. im Brennraum des Motors ist klein gegenüber dem Förderdruck p/und dem Druck pin.
a) the cross-sections of the throttle point 31 and the injection openings 16 or in the area of the valve seat / it 15 are small compared to the upstream spaces 28 or 22 and
b) the pressure outside the injection valve, ie in the combustion chamber of the engine, is small compared to the delivery pressure p / and the pressure pin.

Sind diese Bedingungen erfüllt, dann läßt sich durch einfache Umformung der für beide Druchflußstcllen so (Drosselquerschnitt Fo 1 der Drosselstellc 31 und Durchflußqucrschnitt der Sprit/Öffnungen 16) geltenden Durchflußgleichung die Beziehung ableiten:If these conditions are met, the flow points for both can be easily transformed so (throttle cross-section Fo 1 of throttle position 31 and flow cross-section of the fuel / openings 16) applicable flow equation derive the relationship:

ρζ—ρο\~·Κ ■ ρ/.ρζ — ρο \ ~ · Κ ■ ρ /.

wobei K eine Konstante ist, in der die stets glcichblcibcndcn Durchflußkennzahlcn und Querschnitte der Drossclstcllen enthalten sind.
Das zweite Ausführtingsbcispicl nach F i g. 3 arbeitet
where K is a constant in which the always equal flow indicators and cross-sections of the throttle valve are contained.
The second embodiment according to FIG. 3 works

W) in gleicher Weise wie das erste zu den Fig. 1 und 2 beschriebene Ausführungsbeispiel. Als wichtiger Untcrschied ist jedoch zu beachten, daß die Vcnlilnudcl 67 bei geöffnetem Einspritzventil TO nicht den vollen dem Ventilsitzdurchmcsscr Dsi entsprechenden Vcntilqucr-W) in the same way as the first embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2. As an important Untcrschied should however be noted that the Vcnlilnudcl 67 opened injector TO not receive the full corresponding to the Ventilsitzdurchmcsscr Dsi Vcntilqucr-

t^ schnitt freigibt, sondern daß bei dieser mit dem Drossolzapfen 74 versehenen Ventilnadel 67 lediglich ein ringförniiger Vcntilöffnungsqucrschnilt Fv? freigegeben wird. Dieser Vcnlilöffnungsqucrschnitl Fv;. der im gc-t ^ section releases, but that in this valve needle 67 provided with the throttle pin 74 only an annular Vcntilöffnungsqucrschnilt Fv? is released. This cross-section of the valve opening Fv ;. the one in the gc-

öffneten Zustand des Einspritzventis 50 von dem durch die Drosselstelle 82 reduzierten Druck pm im Druckraum 72 beaufschlagt ist, ist im Regelfall beträchtlich kleiner als die dem Ventilsitzdurchmesser DS2 entsprechende Querschnittsflächc FS2 des Ventilsitzes 71. Deshalb braucht durch die Drosselstellle 82 auch nur ein sehr geringer Druckabfall Ap erzeugt zu werden.In the open state of the injection valve 50, the pressure pm in the pressure chamber 72, which is reduced by the throttle point 82, is generally considerably smaller than the cross-sectional area F S2 of the valve seat 71 corresponding to the valve seat diameter D S2 Pressure drop Ap to be generated.

Kin vollständiger statischer und dynamischer Kraftausgleich wird bei dem Einspritzventil 50 dadurch erreicht, daß der Durchmesser D* 2 des Ausgleichskolben 93 gleich dem Durchmesser Ds2 des Ventilsitzes 71 ist. und daß die Drosselstelle 82 so ausgelegt Lst, daß sie bei geöffnetem Einspritzventil 50 den Druck pm im Druckraum 72 so herabsetzt, daß folgende für die Einspritzventile 10,50 und 120 (F i g. 1 bis 4) geltende Gleichung erfüllt ist:A complete static and dynamic force equalization is achieved in the injection valve 50 in that the diameter D * 2 of the compensating piston 93 is equal to the diameter Ds2 of the valve seat 71. and that the throttle point 82 is designed in such a way that, when the injection valve 50 is open, it reduces the pressure pm in the pressure chamber 72 so that the following equation applicable to the injection valves 10, 50 and 120 (FIGS. 1 to 4) is fulfilled:

Pd ■ (Ff-Fs+ Fv)=P/ ■ (Ff- Fk).Pd ■ (Ff-Fs + Fv) = P / ■ (Ff-Fk).

Wenn beim Kraftstoffcinspritzveniil 50 nach F i g. 3 der Durchmesser Dk 2 des Ausgleichskolben·» 93 gleich und nicht nur annähernd gleich denn Durchmesser Ds 2 des Ventilsitzes 71 ist, gilt für diesen Fall folgende spezielle Gleichung:When the fuel injection valve 50 according to FIG. 3 the diameter Dk 2 of the compensating piston · »93 is the same and not just approximately the same as diameter Ds 2 of the valve seat 71, the following special equation applies in this case:

de Kraftstoff wird über die Spritzöffnungen 137 in den nicht näher dargestellten Brennraum des Motors eingespritzt
Während der Einspritzung herrscht nun im Druck-
de fuel is injected through the injection openings 137 into the combustion chamber of the engine, which is not shown in detail
During the injection, the pressure

s raum 136 ein um Ap durch die Drosselstelle 151 herabgesetzter Druck pn 3, der bewirkt, daß auch im geöffneten Zustand dieses Einspritzventils 130 die hydraulischen an der Ventilnadel 132 angreifenden Kräfte ausgeglichen sind. Dies ist dann der Fall, wenn die im Zulaufraum 153 auf den Ausgleichskolben 138 in Schließstellung der Ventilnadel 132 einwirkende Kraft gleich der im Druckraum 136 in Öffnungsrichtung auf die Ventilnadel 132 einwirkenden Kraft ist.
Bei erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventilen,
In space 136 a pressure pn 3 reduced by Ap by the throttle point 151, which has the effect that the hydraulic forces acting on the valve needle 132 are balanced even in the open state of this injection valve 130. This is the case when the force acting in the inlet chamber 153 on the compensating piston 138 in the closed position of the valve needle 132 is equal to the force acting in the pressure chamber 136 in the opening direction on the valve needle 132.
In fuel injection valves according to the invention,

is die wie das Einspritzventil 130 (Fig.5) einen zwischen dem Anker des Elektromagneten und der Ventilnadel 132 angeordneten Ausgleichskolben 138 haben, ist auch bei geöffnetem Einspritzventil ein vollständiger hydraulischer Kraftausgleich erreichbar, wenn bei der Auslegung der Drosselstelle 151 folgende Gleichung zugrunde gelegt wird:is like the injection valve 130 (Fig.5) one between have the armature of the electromagnet and the valve needle 132 arranged compensating piston 138 is also With the injection valve open, complete hydraulic force compensation can be achieved if in the design the throttle point 151 is based on the following equation:

Po jPo j

(F12-Fs1).(F 12 -Fs 1 ).

Das dritte Ausführungsbeispiel, das Kraftstoffeinspritzventil 120 nach Fig.4. arbeitet in der gleichen Weise wie das erste zu den F i g. t und 2 beschriebene Beispiel. Die Ventilnadcl 67' steuert mit ihrem am Ende des Nadelabschnitts 121 angeordneten Ventilkegel 73' don Ventilsitz 7Γ,der bei geschlossenem Einspritzventil, wie in F i g. 4 gezeichnet, den Durchtritt des im Druckraum 72' anstehenden Kraftstoffes zu den Spritzöffnungen 125 verhindert. Bei geöffnetem Einspritzventil 120 bzw. bei offenem Ventilsitz 71' findet, wie beim Einspritzventil 10 nach Fig.2, ein durch die Drosselstelle 82' gesteuerter Druckabfall im Druckraum 72' statt, der, wie zu Fig.2 bereits beschrieben, auch im geöffneten Zustand des Einspritzventil 120 einen Ausgleich der hydraulischen auf die Ventilnadcl 67' einwirkenden Kräfte bewirk LThe third embodiment, the fuel injection valve 120 according to FIG. works in the same Way like the first to the fig. t and 2 described example. The valve needle 67 'controls with its at the end of the needle section 121 arranged valve cone 73 'on the valve seat 7Γ, which when the injection valve is closed, as in Fig. 4 shows the passage of the fuel in the pressure chamber 72 'to the injection openings 125 prevented. When the injection valve 120 is open or when the valve seat 71 'is open, as in the case of the injection valve 10 according to FIG. 2, a pressure drop controlled by the throttle point 82 'takes place in the pressure chamber 72' which, as already described for Fig. 2, also in the open State of the injection valve 120 a compensation of the hydraulic acting on the valve needle 67 ' Forces cause L

Das in Fig.5 mit seinen crfindungswescntlichcn Merkmalen dargestellte Kraftstoffeinspritzventil 130 ist in seiner gezeichneten Schließstellung kraftstoffdruckausgcglichen, d. h. die in Öffnungs- und Schließrichtung auf die Ventilnadcl 132 einwirkenden vom Einspritzdruck bzw. Förderdruck p/herrührenden hydraulischen Kräfte sind gleich. Dieser Druckausgleich ist dadurch erreicht, daß die dem Durchmesser Ok j des Ausgleichskolbens 138 entsprechende Querschnittsfläche Fk3 gleich der im Druckraum 136 in Öffnungsrichtung an der Ventilnadel 132 angreifenden Querschnitufläche ist. Dabei gilt: FaTj-FfJ-Ev). wobei F/j die dem Durchmesser Df 1 entsprechende Qucrschnitlsflächc des Führungsabschnitts 131 der Ventilnadel 132 und /7S ,die dem Durchmesser Dss entsprechende Querschnittsfläche des Ventilsitzes 135 ist.The fuel injection valve 130 shown in FIG. 5 with its essential features is fuel pressure compensated in its closed position, ie the hydraulic forces acting on the valve needle 132 in the opening and closing directions from the injection pressure or delivery pressure p / are equal. This pressure equalization is achieved in that the cross-sectional area Fk 3 corresponding to the diameter Ok j of the compensating piston 138 is equal to the cross-sectional area engaging the valve needle 132 in the pressure chamber 136 in the opening direction. The following applies: FaTj-FfJ-Ev). where F / j is the cross-sectional area of the guide section 131 of the valve needle 132 corresponding to the diameter Df 1 and / 7 S, the cross-sectional area of the valve seat 135 corresponding to the diameter Dss.

Soll eine Kraftstoffeinspritzung stattfinden, so zieht der dann eingeschaltete Elektromagnet (hier nicht gezeichnet) über die Zugstange 154 den Ausgleichskolben 138 an, dem gleichzeitig die über die Druckslange 155 kraflschlüssig gekoppelte vom Kraftstoffdruck an der Schulter 152 belastete Ventilnadel 132 folgt. Dabei hebt sich der Ventilkegel 134 der Venlilnadel 132 vom Ventilsitz 135 ab, und der im Druckraum 136 vor der Einspritzung unter Einspritzdruck bzw. Förderdruck p/ stehenwobei Fvjder Ventilöffnungsquerschnitt ist.If fuel injection is to take place, the then switched-on electromagnet (not shown here) attracts the compensating piston 138 via the tie rod 154, which is simultaneously followed by the valve needle 132, which is force-locked via the pressure rod 155 and is loaded by the fuel pressure at the shoulder 152. The valve cone 134 of the valve needle 132 is lifted from the valve seat 135 and is under the injection pressure or delivery pressure p / in the pressure chamber 136 before the injection, where Fvj is the valve opening cross-section.

Da beim Kraftstoffeinspritzventil 130 nach F i g. 5 der Ventilöffnungsquerschnitt Fvs wie bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1, 2 und 4 gleich der Querschnittsfläche FSj des Ventilsitzes ist, vereinfacht sich die vorgenannte Gleichung wie folgt:Since the fuel injection valve 130 according to FIG. 5 the valve opening cross-section Fvs, as in the exemplary embodiments according to FIGS. 1, 2 and 4, is equal to the cross-sectional area F S j of the valve seat, the aforementioned equation is simplified as follows:

Pn 1 · Ffi=Pz · Fkj. Pn 1 * Ffi = Pz * Fkj. Aus dieser Gleichung läßt sich dann leicht P03 oderFrom this equation, P03 or J5 Ap=P/-po »errechnen.J5 Ap = P / - po »calculate.

Beim Kraftstoffeinspritzventil 210 nach Fig.6 gelangt der von der nicht näher dargestellten Druckquelle geförderte Kraftstoff über die Kanäle 189,191 und 192 in den Zulaufraum 220 und von diesem in den Druckraum 187, der den verjüngten Nadelabschnitt 213 der Ventilnadel 174 umgibt. Da erfindungsgemäß der Durchmesser Dk 5 des Ausgleichskolbens 184 gleich dem Ventilsitzdurchmesser Dss des Ventilsitzes 201 ist, und der den Anker 179 umgebende Raum 188 des Elekiromagnctcn 178 druckentlastet ist, sind die im gezeichneten, geschlossenen Zustand des Einspritzventils 210 auf die Vcntilnadel 174 einwirkenden Kräfte sowohl in öffnungs- als auch in Schließrichtung gleich, wodurch ein statischer Kraftausgleich erzielt istIn the fuel injection valve 210 according to FIG. 6, the fuel delivered by the pressure source (not shown) reaches the inlet chamber 220 via the channels 189, 191 and 192 and from there into the pressure chamber 187, which surrounds the tapered needle section 213 of the valve needle 174. Since, according to the invention, the diameter Dk 5 of the compensating piston 184 is equal to the valve seat diameter Dss of the valve seat 201, and the space 188 of the electronic solenoid 178 surrounding the armature 179 is relieved of pressure, the forces acting on the valve needle 174 in the closed state of the injection valve 210 shown are both in opening and closing directions are the same, whereby a static force balance is achieved

so Ein nahezu vollständiger Kraftausgleich ist erzielt, wenn die Durchmesser DKs und DS5 mindestens annähernd gleich sind.so Almost complete force compensation is achieved when the diameters D K s and D S5 are at least approximately the same.

Bei eingeschaltetem Elektromagnet 178 zieht der Anker 179 über den Ausgleichskolben 184 und den Stift 185 die Ventilnadel 174 an, deren Ventilkegel 199 den Ventilsitz 201 freigibt. Jetzt wird der unter Förderdruck pz im Druckraum 187 anstehende Kraftstoff durch den Ringspalt 219 bzw. durch den Ringspalt und die Bohrungen 217 und 216 in den Brennraum des Motors eingespritzt. When the electromagnet 178 is switched on, the armature 179 attracts the valve needle 174 via the compensating piston 184 and the pin 185, the valve cone 199 of which releases the valve seat 201. The fuel present in the pressure chamber 187 under delivery pressure pz is now injected into the combustion chamber of the engine through the annular gap 219 or through the annular gap and the bores 217 and 216.

Bei geöffnetem Einspritzventil 210 greift an der Ventilnadel 174 eine zusätzliche Kraft in Öffnungsrichtung an, die proportional dem im Druckraum 187 herrschenden Kraftstoffdruck und der vom Ringspalt 219 gebildete ten Ringfläche ist, die nach außen vom Ventilsitzdurchmcsser Dv, und nach innen vom Durchmesser des Spritzzapfens 214 begrenzt ist und den Ventilöffnungsquerschnitt Fv, bildet. Bei relativ geringem Einspritz-When the injection valve 210 is open, an additional force acts on the valve needle 174 in the opening direction, which is proportional to the fuel pressure prevailing in the pressure chamber 187 and the annular surface formed by the annular gap 219, which is limited to the outside by the valve seat diameter Dv and to the inside by the diameter of the injection pin 214 and the valve opening cross-section Fv forms. With a relatively low injection

17 1817 18

druck und schmalem Ringquerschnitt wäre diese zusätzliche Kraft zu vernachlässigen; bei den heute erforderlichen sehr hohen Einspritzdrücken und einem entsprechend den erforderlichen Einspritzmengen großen Ringspalt wird diese Kraft erfmdungsgemäß durch eine Drosselung zwischen je einem oberhalb des Führungsabschnitts 211 befindlichen Raum 220 und dem Druckraum 187 kompensiert. Dies geschieht in ähnlicher Weise wie bei den Einspritzventilen nach den Fig. 1 bis 4 durch ein eine Drosselstelle 221 enthaltendes Bauteil ic 222, das in eine den Zulaufraum 220 mit dem Druckraum 187 verbindende und die Ventilnadel 174 durchsetzende Bohrung 223 eines Zuströmkanals 224 eingefügt istpressure and a narrow ring cross-section would be this additional Neglect power; with the very high injection pressures required today and one accordingly According to the invention, this force is generated by an annular gap that is large for the required injection quantities Throttling between a space 220 located above the guide section 211 and the pressure space 187 compensated. This takes place in a similar way to the injection valves according to FIGS. 1 to 4 by a component ic 222 containing a throttle point 221, which is connected to the inlet chamber 220 with the pressure chamber 187 connecting and the valve needle 174 penetrating bore 223 of an inflow channel 224 is inserted

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

1515th

2020th

2525th

3030th

3535

4040

4545

5050

5555

Claims (13)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen, dessen in einer s Bohrung eines Ventilgehäuses mit einem Führungsabschnitt geführte Ventilnadel mit einem Anker eines Elektromagneten verbunden ist und bei Erregung desselben gegen die Kraft einer Schließfeder und entgegen der Strömungsrichtung des mit einem dem Einspritzdruck entsprechenden Förderdruck von einer Druckquelle geförderten Kraftstoffes von ihrem Ventilsitz im Ventilgehäuse abhebt und dabei einen dem Ventilsitz im Bereich eines an den Führungsabschnitt der Ventilnadel anschließenden verjungten Nadelabschnitts vorgelagerten und letzteren umgebenden Druckraum mit mindestens einer Spritzöffnung verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (12, 67, 67', 132, 174) mit einem gleichachsig mit dieser und dem Anker (33,83,-179) dichtend in einer Führungsbohrung (42,94,146,212) des Ventilgehäuses geführten Ausgleichskolben (41,93,138,184) gekoppelt ist, dessen erste Stirnfläche (43,97,141) einen druckentlastetcn Raum (46, 65,142, 188) und dessen zweite Stirnfläehe (44,98,144) einen vom Förderdruck (pz) beaufschlagter Zulaufraum (28, ICS, 153, 220) begrenzt und dessen Querschnittsfläche so bemessen ist, daß bei geschlossenem Einspritzventil die in Öffnungsund Schließrichtung an der Ventilnadel und am angekoppelten Ausgleichskolben angreifenden hydraulischen Kräfte zumindest angenähert gleich groß sind, und daß die einzige Verbindung zwischen dem Druckraum (22, 72, 72', 136,187) und dem Zulaufraum (28, 77', 106, 153, 220' ain mit einer Drosseistelle (31, 82, 82', 151, 221) versehener Zuströmkanal (29,78,78', 145,224) ist, wobei die Drosselsteile einen Drosselquerschnitt aufweist, durch den bei geöffnetem Einspritzventil der Druck im Druckraum so verringert wird, daß die auf die insgesamt verfügbare Ventilnadelfläche in Öffnungsrichtung einwirkende Kraft (P offen) zumindest angenähert gleich der bei geschlossenem Einspritzventil in gleicher Richtung auf die um den Ventilöffnungsquerschnitt (Fv, Fv \. 2. 3. 5) verringerte Ventilnadelfläche im Druckraum wirkenden Kraft (plu)'isl. 1. Electromagnetically actuated fuel injection valve for internal combustion engines, the valve needle of which is guided in a bore of a valve housing with a guide section and is connected to an armature of an electromagnet and when this is excited against the force of a closing spring and against the flow direction of the delivery pressure from a pressure source corresponding to the injection pressure pumped fuel lifts from its valve seat in the valve housing and thereby connects a pressure chamber upstream of the valve seat in the area of a tapered needle section adjoining the guide section of the valve needle and surrounding the latter with at least one injection opening, characterized in that the valve needle (12, 67, 67 ', 132 , 174) is coupled to a compensating piston (41,93,138,184) which is coaxially guided with this and the armature (33,83, -179) in a sealing manner in a guide bore (42,94,146,212) of the valve housing, the first end face (43,97,141) of which a pressure-relieved space (46, 65,142, 188) and its second end face (44,98,144) delimits an inlet space (28, ICS, 153, 220) acted upon by the delivery pressure (pz) and whose cross-sectional area is dimensioned such that when the injection valve is closed the in The opening and closing directions on the valve needle and the hydraulic forces acting on the coupled compensating piston are at least approximately the same, and that the only connection between the pressure chamber (22, 72, 72 ', 136,187) and the inlet chamber (28, 77', 106, 153, 220 'ain is an inflow channel (29,78,78', 145,224) provided with a throttle point (31, 82, 82 ', 151, 221), the throttle part having a throttle cross-section through which the pressure in the pressure chamber is reduced when the injection valve is open that the force acting on the total available valve needle surface in the opening direction (P open) is at least approximately the same as that when the injection valve is closed in the same direction on that around the valve opening opening cross-section (Fv, Fv \. 2. 3. 5) reduced valve needle area in the pressure chamber acting force (p lu ) 'isl. 2. Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die dem Durchmesser (Dpi. 1 i) des Führungsabschnitts (13,68,68', 131,211) der Ventilnadel 5C-(12,67,67', 132,174) entsprechende Querschnittsfläche mindestens lOmal größer als der bei geöffnetem Einspritzventil zusätzlich vom Kraftstoffdruck beaufschlagte Ventilöffnungsquerschnitt CVv. Fn, 2.1.5) an der Ventilnadel ist.2. Electromagnetically actuated fuel injection valve according to claim!, Characterized in that the diameter (Dpi. 1 i) of the guide section (13,68,68 ', 131,211) of the valve needle 5C- (12,67,67', 132,174) corresponding cross-sectional area At least 10 times larger than the valve opening cross-section CVv, which is additionally acted upon by the fuel pressure when the injection valve is open. Fn, 2 .1.5) is on the valve needle. 3. Elektromagnetisch betätigbares Kraftsloffeinspritzventil nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (33, 83) zwischen der Ventilnadel (12, 67, 67') und dem Ausgleichskolben (41, 93) angeordnet ist, und daß letzterer über ein biegeelastisches Verbindungsglied (45, 92) mit der aus Anker und Ventilnadel gebildeten Baugruppe gekoppelt ist.3. Electromagnetically actuated fuel injection valve according to claim 1 or 2, characterized in that that the armature (33, 83) between the valve needle (12, 67, 67 ') and the compensating piston (41, 93) is arranged, and that the latter via a flexurally elastic connecting member (45, 92) with the is coupled assembly formed from armature and valve needle. 4. Elektromagnetisch belätigbarcs Kraftstoffcinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das biegeclastischc Verbindungsglied (43, 92) aus Federstahldraht besteht (F i g. I bis 4).4. Electromagnetically actuatable fuel injector valve according to claim 3, characterized in that the flexible plastic connecting member (43, 92) consists of spring steel wire (Figs. I to 4). 5. Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Ventilnadel (67) und Anker (83) eine Zugstange (85) ist, die zumindest gegenüber dem seinerseits im Elektromagneten (55) geführten Anker (83) ein radiales Spiel aufweist (F i g. 3).5. Electromagnetically actuated fuel injection valve according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the connection between the valve needle (67) and armature (83) is a tie rod (85) is, at least opposite the armature (83), which in turn is guided in the electromagnet (55), is a radial Has clearance (Fig. 3). 6. Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstange (85) mit der Venlilnrdel (67) über ein Gelenk (86) verbunden ist, das aus einem die Ventilnadel (67) und die Zugstange (85) quer zur Ventilnadelachse durchsetzenden Stift (89) besteht, wobei die diesbezügliche Querbohrung (88) in der Zugstange (85) beidseitig tief angesenkt ist (F i g. 3).6. Electromagnetically actuated fuel injection valve according to claim 5, characterized in that that the pull rod (85) is connected to the Venlilnrdel (67) via a joint (86) which consists of a Valve needle (67) and the pull rod (85) transversely to the valve needle axis penetrating pin (89), the relevant transverse bore (88) in the tie rod (85) being deeply countersunk on both sides (FIG. 3). 7. Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß der Zuströmkanal (78, 78', 223) zwischen dem Zulaufraum (106, 77', 220) und dem Druckraum (72,72', 187) über einen Teilbereich in der Längsachse der Ventilnadel (67,67', 174) verläuft und dort innerhalb dieses Bereichs ein auswechselbares Teil (81, SV, 222) aufnimmt, in dem die Drosselstelle (82,82', 221) angeordnet ist (F i g. 3, 4 und 6).7. Electromagnetically actuated fuel injection valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the inflow channel (78, 78 ', 223) between the inlet chamber (106, 77', 220) and the pressure chamber (72, 72 ', 187) over a partial area runs in the longitudinal axis of the valve needle (67, 67 ', 174) and there, within this area, accommodates an exchangeable part (81, SV, 222) in which the throttle point (82, 82', 221) is arranged (F i g. 3, 4 and 6). 8. Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbohrung (94) für den Ausgleichskolben (93) in einer auswechselbaren Führungsbüchse (95) angeordnet ist (F ig. 3).8. Electromagnetically actuated fuel injection valve according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that the guide bore (94) for the compensating piston (93) in an exchangeable Guide bush (95) is arranged (Fig. 3). 9. Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichskolben (138) zwischen der Ventilnadel (132) und dem Anker angeordnet ist, wobei die Kopplung des Ausgleichskolbens (138) mit der Ventilnadcl (132) kraftschlüssig über eine Druckstangc (155) erfolgt, und daß der von der ersten Stirnfläche (141) des Ausgleichskolbens (138) begrenzte druckcntlastctc Raum (142) der Raum zwischen dem rückwärtigen Ende der Ventilnadel (132) und dem Ausgleichskolben (138) ist (F i g. 5).9. Electromagnetically actuated fuel injection valve according to claim 1 or 2, characterized in that that the compensating piston (138) is arranged between the valve needle (132) and the armature is, whereby the coupling of the compensating piston (138) with the valve needle (132) is frictional a Druckstangc (155) takes place, and that of the the first end face (141) of the compensating piston (138) delimited the pressure relief space (142) of the space between the rear end of the valve needle (132) and the compensating piston (138) (Fig. 5). 10. Elektromagnetisch bclätigbarcs Kraftstoff einspritzventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der druckentlastete Raum (142) die Schließfeder (156) aufnimmt, und daß die Druckstangc (155) einen als Widerlager für die Schließfeder (156) dienenden Bund (157) aufweist (F ig. 5).10. Electromagnetically actuated fuel injector according to claim 9, characterized in that the pressure-relieved space (142) is the closing spring (156) receives, and that the push rod (155) serves as an abutment for the closing spring (156) Bund (157) has (Fig. 5). 11. Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzvenlil nacft Anspruch 10. dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (157) zur Auflage eines das venlilnadelseitige Ende der Schließfeder (156) aufnehmenden Federtellers (159) mit einer kugelig geformten Fläche (158) versehen ist.11. Electromagnetically actuated fuel injection valve according to claim 10, characterized in that that the collar (157) to support the end of the closing spring (156) on the valve needle side Spring plate (159) is provided with a spherically shaped surface (158). 12. Elektromagnetisch betäligbarcs Kraftsioffeinsprit/.ventil nach einem der Ansprüche 9 bis II. dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstangc (155) an ihren beiden Enden je einen Kugelkopf (161, 162) aufweist, mit denen sie in entsprechend kugelig geformten Ausnehmungen (163, 164) sowohl im Ausgleichskolben (138) als auch im Ventilnadclcnde gelagert ist (F ig. 5).12. Electromagnetically actuated fuel / fuel valve according to one of claims 9 to II. thereby characterized in that the push rod (155) has a ball head (161, 162) at each of its two ends has, with which they are shaped in a correspondingly spherical manner Recesses (163, 164) mounted both in the compensating piston (138) and in the valve needle end is (Fig. 5). 13. Elektromagnetisch bctätigbarcs Krnflsloffcinspril/.ventil nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnudel (174) einen — in Slrömungsrichlung gesehen — hinter dem Ventilsitz (201) angeordneten und in Verlängerung des verjüngten Nadelabschnittes (213) die Spritzöffnung (215) durchdringenden Spritzzapfen (214) aufweist, der mit der13. Electromagnetically operated control valve / valve according to claim 2, characterized in that the valve noodle (174) one - in Slrömungsrichlung seen - arranged behind the valve seat (201) and in extension of the tapered needle section (213) the spray opening (215) penetrating spray pin (214) with the Spritzöffnung (215) einen Ringspalt (219) bildet, dessen Ringquerschnitt der bei geöffnetem Einspritzventil zusätzlich vom Kraftstoffdruck beaufschlagten Fläche an der Ventilnade! entspricht, und daß als Verbindungsglied zwischen dem Anker (179) des Elektromagneten (178) und dem Führungsabschnitt (211) der Ventilnadel (174) der Ausgleichskolben (184) dient, dessen Durchmesser (DKs) zumindest angenähert gleich dem Durchmesser (Ds·,) des Ventilsitzes (201; ist (F i g. 6).Injection opening (215) forms an annular gap (219), the annular cross-section of which is the area on the valve needle that is additionally acted upon by fuel pressure when the injection valve is open! and that the compensating piston (184), whose diameter (D K s) is at least approximately equal to the diameter (Ds ,) of the valve seat (201; is (Fig. 6).
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