DE2343285A1

DE2343285A1 - Elektromagnetisch betaetigbares kraftstoffeinspritzventil fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2343285A1
Application number: DE19732343285
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl Ing Dr Ziesche
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-08-28
Filing date: 1973-08-28
Publication date: 1975-03-06

Description

R. 1679

17.8.1973 Ks/Kb

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1

Elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen *

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen, dessen in einer Bohrung des Ventilgehäuses geführte Ventilnadel mit dem Anker eines Elektromagneten verbunden ist, bei Erregung des Elektromagneten entgegen der Kraft einer Schließfeder und entgegen der Strömungsrichtung des unter Zulaufdruck von einer Druckquelle geförderten Kraftstoffes vom Ventilsitz abhebt und dabei einen dem Ventilsitz benachbarten Druckraum mit mindestens einer Düsenöffnung verbindet und mit einem Ausgleichskolben gekoppelt ist, der gleichachsig mit Ventilnadel und Anker dichtend in einer Führungsbohrung des Ventilgehäuses geführt ist und dessen erste Stirnseite druckentlastet, dessen zweite Stirnseite vom Zulaufdruck beaufschlagt und dessen Querschnittsfläche so groß

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ist, daß bei geschlossenem Einspritzventil die in Öffnungsund Schließrichtung an der Ventilnadel angreifenden hydraulischen Kräfte gleich, oder mindestens annähernd gleich sind, wobei, die einzige Verbindung zwischen dem Druckraum und einem dem Anker zugewandten und von der zweiten Stirnseite des Ausgleichskolbens begrenzten Zulaufraum ein mit einem Drosselglied versehener Zuströmkanal ist.

Derartige mit einem Ausgleichskolben und einem Drosselglied versehene Kraftstoffeinspritzventile wurden von der Anmelderin vorgeschlagen, um die Nachteile der bisher bekannten elektromagnetisch betätigbaren Kraftstoffeinspritzventile zu beseitigen, so daß sie auch für hohe Einspritzdrücke (ca. 200 bis 800 bar) bei Dieselmotoren eingesetzt werden können. Durch den Ausgleichskolben wird ein statischer Kraftausgleich erzielt, wodurch bei geschlossenem Kraftstoffeinspritzventil die an der Ventilnadel angreifenden Kräfte sowohl in Öffnungsais auch in Schließrichtung gleich oder annähernd gleich sind, und durch das in den Zuströmkanal eingesetzte Drosselglied wird zusätzlich ein dynamischer Kraftausgleich erzielt, so daß auch bei geöffnetem Kraftstoffeinspritzventil durch entsprechende Auslegung des Drosselgliedes die in öffnungs- und Schließrichtung an der Ventilnadel angreifenden Kräfte gleich oder annähernd gleich bleiben.

Es hat sich nun herausgestellt, daß das in den Zuströmkanal eingefügte Drosselglied die Öffnungsbewegung der Ventilnadel aufgrund des durch die Ventilnadel verdrängten Kraftstoffvolumens behindert, wodurch bei sehr hohen Kraftstoffeinspritzdrücken und entsprechend kurzen Öffnungszeiten des Kraftstoffeinspritzventils die Ventilnadel nicht ihren vollen Hub macht.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil bei elektromagnetisch betätigbaren Kraftstoffeinspritzventilen der eingangs genannten Bauart zu vermeiden und ein Ventil zu entwickeln, bei dem die öffnungs- und Schließgeschwindigkeit

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der Ventilnadel erhöht werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Drosselglied aus einem entgegen der Kraft einer Rückstellfeder in Strömungsrichtung des Kraftstoffes bewegbaren, eine Drosselbohrung aufweisenden Kolben besteht, dessen Hubvolumen annähernd gleich oder geringfügig größer ist als das Hubvolumen der Ventilnadel. Dadurch wird bei der Öffnungsbewegung der Ventilnadel die Wirkung des Drosselgliedes ausgeschaltet, wobei durch entsprechende Abstimmung des Hubvolumens des" Kolbens die Charakteristik des Ventilnadelhubes über der Zeit beeinflußbar ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Drosselbohrung einen Drosselquerschnitt hat, durch den bei geöffnetem Einspritzventil der Druck im Druckraum so verringert wird, daß die im Druckraum auf die Ventilnadel in Öffnungsrichtung wirkende Kraft mindestens annähernd gleich der bei geschlossenem Einspritzventil im gleichen Raum in gleicher Richtung wirkenden Kraft ist. Dadurch wird ein vollständiger oder nahezu vollständiger statischer und dynamischer Kraftausgleich erzielt, wobei es allerdings auch vorteilhaft sein kann, eine Überschußkraft in der einen oder anderen Richtung zu erzeugen, um eine entsprechende Beeinflussung der öffnungs- und Schließgeschwindigkeit zu erzielen.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes wird dadurch erzielt, daß die dem Führungsdurchmesser der Ventilnadel entsprechende Querschnittsfläche mindestens 10 mal so groß ist wie der Ventilöffnungsquerschnitt des Ventilsitzes; denn dadurch beträgt der durch das Drosselglied zu erzeugende Druckabfall höchstens ein Zehntel des Zulaufdrucks.

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Eine vorteilhafte und raumsparende Konstruktion ergibt sich dadurch, daß der Kolben in einem erweiterten Bohrungsabschnitt des im wesentlichen in der Längsachse der Ventilnadel verlaufenden Zuströmkanals gleitbar geführt ist. Desweiteren ist es vorteilhaft, daß in dem erweiterten Bohrungsabschnitt ein Pederwiderlager für die Rückstellfeder des Kolbens eingesetzt ist.

Um die Wirkung des Drosselgliedes in ausreichend weiten Grenzen einstellen zu können und damit die Öffnungsgeschwindigkeit der Ventilnadel zu beeinflussen, ist es besonders vorteilhaft, daß das Federwiderlager ein hülsenförmiges Teil ist, dessen Länge den Hub des Kolbens bestimmt, und das eine abgesetzte Kraftstoffdurchtrittsbohrung aufweist, an deren Absatz sich ein Ende der Rückstellfeder abstützt, wobei die Lage des Absatzes die Federvorspannkraft der Rückstellfeder bestimmt.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen elektromagnetisch betätigbaren Kraftstoffeinspritzventils ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen vereinfacht gezeichneten Schnitt durch das Ausführungsbeispiel in Schließstellung der Ventilnadel,

Fig. 2 einen Schnitt wie Fig. 1, jedoch in Offenstellung der Ventilnadel und

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2 im Bereich des Kolbens 33·

In einem vereinfacht dargestellten und deshalb einteilig gezeichneten Ventilgehäuse 10 des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Kraftstoffeinspritzventils ist in einer Gehäusebohrung 11 eine Ventilnadel 12 mit einem Führungsteil 13

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geführt, dessen Führunßsdurchmesser mit DP bezeichnet ist (siehe Fig. 2). Die Ventilnadel 12 hat einen Ventilkegel I¹I, der in geschlossenem Zustand (Fig. 1) des Kraftstoffeinspritzventils auf einem Ventilsitz 15 aufliegt und damit den Kraftstoffluß zu Düsenöffnungen 16 unterbindet. Da der mit DS bezeichnete Durchmesser des Ventilsitzes 15, der gleich dem größten Durchmesser des Ventilkegels Ik an dem dem Ventilsitz 15 zugewandten Ende 17 der Ventilnadel

12 ist, kleiner ist als der Durchmesser DF des Führungsteils

13 der Ventilnadel 12, wird eine Druckschulter 18 gebildet, die im geschlossenen Zustand des Einspritzventils vom Zulaufdruck pz des von einer Druckquelle 19 über eine Zulaufleitung 21 zugeführten Kraftstoffes beaufschlagt ist und eine Seite eines dem Ventilsitz 15 benachbarten Druckraums 22 begrenzt.

Die Druckquelle 19 sowie die zugehörigen Bauteile sind allgemein bekannt und deshalb stark vereinfacht dargestellt. Diese Druckquelle 19 kann beispielsweise eine vom Motor angetriebene Zahnradpumpe oder Kolbenpumpe sein, deren Förderdruck durch ein Druckregelventil 23 auf dem gewünschten Zulauf druck, z.B. pz = 200 bar oder ¹JOO bar, gehalten wird. Um Druckschwankungen auszugleichen, ist die Druckquelle 19 mit einem Druckspeicher 2¹I versehen, dessen Aufbau ebenso wie der des Druckregelventils 23 allgemein bekannt ist und deshalb nicht im einzelnen dargestellt ist.

Der über die Zulaufleitung 21 zuströmende Kraftstoff umfließt einen Elektromagneten 25, dessen Wicklung 26 dabei gekühlt wird, und gelangt über einen Kanal 27 in einen Zulaufraum Dieser Zulaufraum 28 ist mit dem Druckraum 22 durch einen Zuströmkanal 29 verbunden, der im wesentlichen in der Längsachse der Ventilnadel 12 verläuft und in einem erweiterten Bohrungsabschnitt 31 einen entgegen der Kraft einer Rückstell-

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feder 32 in Strömungsrichtung des Kraftstoffes bewegbaren und gleitbar geführten, als Drosselglied dienenden Kolben 33 aufweist, der eine Drosselbohrung 34 hat, deren Drosselquerschnitt (FD) einen weiter hinten näher beschriebenen Druckabfall zwischen dem Kraftstoffdruck im Zulaufraum 2 8 und dem Druck im Druckraum 22 erzeugt.

Der im Zulaufraum 28 anstehende Zulaufdruck pz beaufschlagt einerseits eine Stirnseite 35 der Ventilnadel 12 und andererseits einen Anker 36 des Elektromagneten 25, welcher mindestens, wie gezeichnet, an zwei Seiten gleichzeitig vom Kraftstoff umgeben ist, so daß.keine in Öffnungsrichtung des Ventils am Anker 36 angreifende überschüssige hydraulische Kraft wirksam ist. Der Anker 36 ist mit engem Spiel im Elektromagneten 25 geführt, um die SpaltVerluste so gering wie möglich zu halten. Anker J>6 und Ventilnadel 12 sind durch ein Verbindungsglied 37 gelenkig miteinander gekuppelt, so daß fertigungsbedingte Achsversetzungen von Anker 36 und Ventilnadel 12 ausgeglichen sind. Eine Schließfeder 38 drückt die Ventilnadel 12 mit ihrem Ventilkegel 14 auf den Ventilsitz 15 und hält das Einspritzventil in der in Fig. 1 gezeichneten Schließstellung, wenn der Elektromagnet 25 nicht erregt ist.

An den Zulaufraum 28 schließt sich parallel zur Zulaufleitung 21 ein Kanal '39 an, an den eine Rücklaufleitung 41 angeschlossen ist, die drucklos bzw. druckentlastet ist und zu einem Tank

42 führt, aus dem die Druckquelle 19 über eine Saugleitung

43 den Kraftstoff ansaugt. Zwischen dem Kanal 39 und der Rücklaufleitung 4l ist ein Ausgleichskolben 44 in eine Führungsbohrung 45 eingesetzt und dichtet den mit dem Zulaufraum 28 verbundenen Kanal 39 gegenüber der Rücklaufleitung 41 ab.

Der Ausgleichskolben 44, dessen Durchmesser mit DK bezeichnet und mindestens annähernd gleich dem Durchmesser DS des Ventilsitzes· 15 ist, hat eine erste Stirnseite 46, die, wie bereits beschrieben, druckentlastet ist; d.h. sie ist abgesehen von geringen evtl. in der Leitung befindlichen Leckkraftstoffmengen

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dem Atmosphärendruck ausgesetzt. Eine zweite Stirnseite kf des Ausgleichskolbens 44 ist vom Zulaufdruck pz der Druckquelle 19 eaufschlagt und an dieser Seite ist der Ausgleichskolben 44 über ein vorzugsweise aus Federstahldraht bestehendes, biegeelastisches Verbindungsglied 48 mit dem Anker 36 bzw. mit dem Verbindungsglied 37 und damit mit der Ventilnadel 12 gekoppelt.

Das Verbindungsglied 37, das den Anker 36 mit der Ventilnadel 12 verbindet, ist eine Zugstange, die sowohl mit dem Anker 36 als auch mit der Ventiln-adel 12 gelenkig verbunden ist. Die Zugstange 37 trägt an ihren beiden Enden je einen Stangenkopf 51 und 52, die durch Zylinderstifte 53 und 5*1 mit dem Anker 36 bzw. der Ventilnadel 12 gelenkig verbunden sind.

Der in dem erweiterten Bohrungsabschnitt 31 des Zuströmkanals 29 gleitbar geführte und entgegen der Kraft der Rückstellfeder 32 bewegbare Kolben 33 stützt sich in der in Fig. 1 gezeichneten Schließstellung der Ventilnadel 12 an dem Stangenkopf 52 ab und liegt nach Zurücklegen eines Hubes Hk (siehe Fig. 2) bei geöffnetem Ventilsitz 15 und vom Elektromagneten 25 angezogener Ventilnadel 12 an einem Federwiderlager 55 an, das als hülsenförmiges Teil ausgebildet .ist und in dem erweiterten Bohrungsabschnitt 31 eingesetzt ist. Die Länge L des Federwiderlagers 55 bestimmt den Hub Hk des Kolbens 33, und das Federwiderlager 55 weist eine abgesetzte Kraftstoffdurchtritt sbohrung 56 auf, die, wie in der vergrößerten Darstellung nach Fig. 3 deutlich zu ersehen ist, einen Absatz 57 hat, gegen den sich ein Ende der Rückstellfeder 32 abstützt, wobei die Lage des Absatzes 57 die Federvorspannkraft Pv der Rückstellfeder 32 bestimmt. Durch

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Austausch des Federwiderlagers 55 gegen ein solches mit einer anderen Länge L (siehe Pig. 2) und/oder gegen ein solches mit einer anderen Tiefe T (siehe Fig. 3) des die Rückstellfeder 32 aufnehmenden Teiles der Kraftstoffdurchtrittsbohrung 56 läßt sich der Hub Hk des Kolbens 33 und die Geschwindigkeit, mit der dieser Kolben ausweicht oder in seine in Fig. 1 gezeichnete Ausgangslage zurückkehrt, auf einfache Weise in genügend weiten Grenzen so anpassen, daß ein gewünschtes schnelles öffnen und schnelles Schließen der Ventilnadel 12 erzielt wird.

In der in Fig. 2 gezeichneten Offenstellung des Einspritzventils ist bei stromdurchflossenem Elektromagneten 25 der Anker 36 angezogen und hat über das Verbindungsglied

37 die Ventilnadel 12 entgegen der Kraft der Schließfeder

38 in ihre den Ventilsitz 15 offen haltende Stellung gebracht, so daß Kraftstoff von der. Zulaufleitung 21 über den Kanal 27» den Zulaufraum 28, den mit dem Kolben 33 und der Drosselbohrung 3^ versehenen Zuströmkanal 29, zwei Schrägbohrungen 58, den Druckraum 22 und den offenen Ventilsitz 15 zu den Düsenöffnungen 16 fließen kann, um von dort in bekannter und nicht näher dargestellter Weise in den Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt zu werden.

Im folgenden wird nun die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils anhand der Zeichnung beschrieben.

In der in Fig. 1 dargestellten Betriebsstellung des Kraftstoffeinspritzventils hält die Schließfeder 38 im stromlosen Zustand des Elektromagneten 25 die Ventilnadel 12 in ihrer Schließ-

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stellung. Dabei dichtet der Ventilkegel 14 den Ventilsitz 15 ab und verhindert den Durchtritt des im Druckraum unter Zulaufdruck pz stehenden Kraftstoffes zu den Düsenöffnungen 16. Der Zulaufdruck pz herrscht in geschlossenem Zustand des Ventils auch im Zulaufraum 28. Auf die Ventilnadel 12 wirken dabei folgende Kräfte:

Kraft in Schließrichtung Pa = PP + pz . FP, wobei PP die Kraft der Schließfeder und PP die vom Kraftstoffzulaufdruck beaufschlagte dem Durchmesser DP des Führungsteils 13 der Ventilnadel 12 entsprechende Querschnittsfläche ist.

Zur gleichen Zeit wirkt dabei in Öffnungsrichtung der Ventilnadel 12 die Kraft Pb = pz . (FP - PS + FK) der Kraft Pa entgegen, so daß die wirksame Schließkraft PA = Pa - Pb = PP-+ pz . (FS - PK) ist, wobei FS die dem Sitzdurchmenser DS des Ventilsitzes 15 entsprechende Querschnittsfläche und PK die dem Durchmesser DK des Ausgleichskolbens 44 entsprechende Querschnittsfläche ist.

Wenn nun, wie eingangs ausgeführt, der Durchmesser DK des Ausgleichskolbens 44 gleich dem Durchmesser DS des Ventilsitzes 15 ist, heben sich die hydraulischen vom Kraftstoffzulaufdruck pz herrührenden Kräfte auf und die Schließfeder 38 hält mit ihrer Federkraft PF alleine die Ventilnadel in der gezeichneten Schließstellung. Durch den gleichen Durchmesser von Ausgleichskolben 44 und Ventilsitz 15 ist ein vollständiger hydraulischer Kraftausgleich bei geschlossenem Einspritzventil erzielt worden.

Es kann aber auch erwünscht sein, daß z.B. eine geringe Überschußkraft in Schließrichturig die Schließbewegung der Ventilnadel 12 unterstützen soll, um die ansonsten allein von der Federkraft PF der Schließfeder 35 bestimmte SchLieß-

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geschwindigkeit zu erhöhen. In diesem Fall sind die in öffnungs- und Schließrichtung an der Ventilnadel 12 angreifenden hydraulischen Kräfte nur annähernd gleich; •d.h. der Durchmesser DK des Ausgleichskolbens 44 und damit, seine Querschnittsfläche PK sind geringfügig kleiner als der Durchmesser DS des Ventilsitzes 15 bzw. dessen Querschnittsfläche PS¹.

Der Elektromagnet 25 hat im Moment des Einschaltens PA zu überwinden; d.h. die Einzugskraft PM des Elektromagneten 25 muß in dem Fall, in dem FS = FK ist, lediglich größer sein als PF. Hieraus ist zu ersehen, daß der Zulaufdruck pz bei vollständigem Kraftausgleich durch den Ausgleichskolben 44 keinen Einfluß auf die zum öffnen des Ventils benötigte Anzugskraft PM des Elektromagneten 25 hat.

Das zuvor beschriebene Kräftegleichgewicht wurde aber bei Ventilen, die mit einem Ausgleichskolben 44 versehen sind, aber kein Drosselglied 33 haben, sofort gestört, wenn die Ventilnadel 12 von ihrem Ventilsitz 15 abgehoben hat, denn dann tritt als zusätzliche, vom Kraftstoffdruck beaufschlagte Fläche die vorher durch den Ventilkegel 14 abgedeckte Ventilsitzfläche FS hinzu und übt eine zusätzliche Kraft in Öffnungsrichtung auf die Ventilnadel 12 aus. Je nach der Größe der hinzukommenden, dem Ventilsitz 15 entsprechenden Fläche FS an der Ventilnadel 12 und je nach der Schließkraft der Schließfeder 38 und des Zulaufdrucks pz würde der beschriebene Umstand dazu führen, daß die Ventilnadel 12 in ihrer Offenstellung hängen bleibt, oder daß zumindestens die Schließbewegung der Ventilnadol 12 verzögert wird. Dieses langsame Schließen wird auch noch durch das sogenannte "Kleben" des Ankers J>6 im Elektromagneten 25 begünstigt, was seine Ursache im Restmagnetismus dos Elektromagneten hat. -11-

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Bei dem erfindungsgemäßen Einspritzventil bewirkt nun das in den Zuströmkanal 29 eingesetzte Drosselglied 33 einen derartigen Druckabfall Δ ρ zwischen dem Zulaufraum 28 und dem Druckraum 22, daß auch im in Fig. 2 dargestellten, geöffneten Zustand des Ventilsitzes 15 die hydraulischen auf die Ventilnadel 12 einwirkenden Kräfte sowohl in Öffnungsais auch in Schließrichtung gleich sind. Durch den Kolben 33, bzw. durch den von der Drosselbohrung 3^ in diesem Kolben erzeugten Druckabfall A ρ herrscht bei geöffnetem Einspritzventil (Fig. 2) im Druckraum 22 ein um A ρ verringerter Druck pd = pz .-Δρ. Der Drosselquerschnitt FD der Drosselbohrung J>k ist so bemessen, daß der Druck pd im Druckraum 22 bei geöffnetem Einspritzventil so verringert wird, daß die in diesem Druckraum 22 auf die Ventilnadel 12 in Öffnungsrichtung wirkende Kraft Po gleich der bei geschlossenem Einspritzventil in diesem Druckraum 22 auf die Ventilnadel 12 in gleicher Richtung wirkenden Kraft Pz ist. Werden geringfügige Überschußkräfte in der einen oder anderen Richtung gewünscht, dann werden diese Kräfte Po und Pz nur annähernd gleich gemacht.

Der Querschnitt FD der Drosselbohrung 3^, der bei einem vorgegebenen Zulaufdruck pz den geforderten Druckabfall A ρ erzeugt, stimmt auch für veränderliche Zulaufdrücke und Kraftstoffmengen, da, vereinfacht ausgedrückt, bei einem kleineren oder größeren Zulaufdruck pz der erforderliche Druckabfall A P entsprechend kleiner oder größer ist. Diese Behauptung gilt unter zwei Bedingungen, nämlich, daß die Drosselquerschnitte der Drosselbohrung 3¹I und in den Düsenöffnungen 16 bzw. im Ventilsitz 15 klein sind gegenüber den vorgeschalteten Räumen 28 bzw. 22, und daß der Druck außerhalb des Einspritzventils, d.h. im Brennraum des Motors, klein gegenüber dem Zulaufdruck pz und dem Druck pd ist, denn dann läßt sich durch einfache Umformung der für beide Durchflußstellen (Drosselquerschnitt FD in der Drosselstelle 3¹*

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und Durchflußquerschnitt an den Düsenöffnungen 16) geltenden Durchflußgleichung die Beziehung ableiten;pz - pd = K . pz, wobei K eine Konstante ist, in der die stets gleichbleibenden Durchflußkennzahlen und Querschnitte der Drosselstellen enthalten sind. Falls notwendig, kann aber auch durch entsprechende Anpassung des Durchmessers DK des Ausgleichskolbens kk und des Querschnittes der Drosselbohrung 3¹J der Einfluß des Brennraumdruckes berücksichtigt werden.

Wie aus Fig. 2 außerdem sehr deutlich zu ersehen ist, hat im geöffneten Zustand des Einspritzventils, d.h. bei geöffneter Ventilnadel 12, der mit der Drosselbohrung 3^1 versehene Kolben 33 unter der Kraftwirkung des von der Ventilnadel 12 verdrängten Kraftstoffes und des durch die Drosselbohrung 3^· fließenden Kraftstoffes einen Hub Hk zurückgelegt und liegt an dem Federwiderlager 55 an. Dieser Ausweichhub bewirkt, daß die Drosselbohrung/während der Öffnungsbewegung der Ventilnadel 12 nicht wirksam ist und somit auch diese öffnungsbewegung nicht behindert, so daß sehr schnelle Öffnungszeiten erzielt werden können. Ist die Drosselbohrung 3²J geringfügig enger ausgelegt als es die bei geöffnetem Zustand der Ventilnadel 12 hinzukommende, dem Ventilsitzdurchmesser DS entsprechende Fläche FS verlangt, dann wird auch die bei abgeschaltetem Elektromagneten 25 durch die Schließfeder 38 bewirkte Schließbewegung der Ventilnadel/beschleunigt, so daß sehr kurze Einspritzzeiten mit dem erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventil erzielt werden können.

Für eine einwandfreie Funktion des Kolbens 33 ist es vorteilhaft, wenn dieser Kolben eine sehr geringe Masse hat, d.h. er muß sehr dünnwandig ausgeführt sein oder evtl. aus hartverchromtem Aluminium bestehen.

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Wie bereits im einzelnen zu den einzelnen Bauteilen ausgeführt, läßt sich die Charakteristik der Öffnungsund Schließbewegung der Ventilnadel^beim erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventil in weiten Grenzen an die Betriebsbedingungen anpassen, und zwar durch Änderung des Durchmessers DK des Ausgleichkolbens^ durch Änderung des wirksamen Querschnittes der Drosselbohrung 3^> durch Änderung des Hubes Hk des Kolbens 33 und durch Austausch der Rückstellfeder 32 oder Veränderung ihrer Pedervorspannung und Pedercharakteristik. ,.

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Claims

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Ansprüche

(lyElektromagnetisch betätigbares Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen, dessen in einer Bohrung des Ventilgehäuses geführte Ventilnadel mit dem Anker eines Elektromagneten verbunden ist, bei Erregung des Elektromagneten entgegen der Kraft einer Schließfeder und entgegen der Strömungsrichtung des unter Zulaufdruck von einer Druckquelle geförderten Kraftstoffes vom Ventilsitz abhebt und dabei einen dem Ventilsitz benachbarten Druckraum mit mindestens einer Düsenöffnung verbindet und mit einem Ausgleichskolben gekoppelt ist, der gleichachsig mit Ventilnadel und Anker dichtend in einer Führungsbohrung des Ventilgehäuses geführt ist und dessen erste Stirnseite druckentlastet, dessen zweite Stirnseite vom Zulaufdruck .beaufschlagt und dessen Querschnittsfläche so groß ist, daß bei geschlossenem Einspritzventil die in öffnungs- und Schließrichtung an der Ventilnadel angreifenden hydraulischen Kräfte gleich oder mindestens annähernd gleich sind, wobei die einzige Verbindung zwischen dem Druckraum und einem dem Anker zugewandten und von der zweiten Stirnseite des Ausgleichskolbens begrenzten Zulaufraum ein mit einem Drosselglied versehener Zuströmkanal ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Drossel-

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glied (33) aus einem entgegen der Kraft einer Rückstellfeder (32) in Strömungsrichtung des Kraftstoffes bewegbaren, eine Drosselbohrung (3'0 aufweisenden Kolben (33) besteht, dessen Hubvolumen annähernd gleich oder geringfügig größer ist als das Hubvolumen der Ventilnadel (12).

2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselbohrung (3'0 einen Drosselquerschnitt hat, durch den bei geöffnetem Einspritzventil der Druck (pd) im Druckraum (22) so verringert wird, daß die im Druckraum (22) auf die Ventilnadel (12) in Öffnungsrichtung wirkende Kraft (Po) mindestens annähernd gleich der bei geschlossenem Einspritzventil im gleichen Raum in gleicher Richtung wirkenden Kraft (Pz) ist.

3. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Führungsdurchmesser (DF) der Ventilnadel (12) entsprechende Querschnittsfläche mindestens zehn Mal so groß ist wie der Ventilöffnungsquerschnitt des Ventilsitzes (15).

^. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (33) in. einem erweiterten Bohrungsabschnitt (31) des im wesentlichen in der Längsachse der Ventilnadel (12) verlaufenden Zuströmkanals (29) gleitbar geführt ist.

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5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch ¹J, dadurch gekennzeichnet, daß in dem erweiterten Bohrungsabschnitt (31) ein Federwiderlager (55) für die Rückstellfeder (32) des Kolbens (33) eingesetzt ist.

6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Pederwiderlager (55) ein hülsenförmiges Teil ist, dessen Länge (L) den Hub (Hk) des Kolbens (33) bestimmt, und das eine abgesetzte Kraftstoffdurchtrittsbohrung (56) aufweist, an deren Absatz (57) sich ein Ende der Rückstellfeder (32) abstützt, wobei die Lage des Absatzes (57) die Pedervorspannkraft (Pv) der Rückstellfeder (32) bestimmt. /*

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