DE4440182C2 - Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Patentanspruchs 1 aus. Bei einem derartigen aus der EP 0 282 480 bekannten Kraftstoffeinspritzventil ist ein kolbenförmiges Ventilglied in einer Bohrung eines Ventilkörpers axial geführt und weist auf seiner einen Stirnseite eine konische Dichtfläche auf, mit der es mit einem, durch eine Verringerung des Durchmes­ sers der Bohrung gebildeten Ventilsitz am Ventilkörper zu­ sammenwirkt, an dem dabei die Einspritzöffnungen in den Brennraum der zu versorgenden Brennkraftmaschine vorgesehen sind. Das Ventilglied ist auf seiner der Dichtfläche abge­ wandten Seite von einem Druckbolzen beaufschlagt, der in ei­ ner sich an den Ventilkörper anschließenden Zwischenscheibe und einem mit diesen axial verspannten Ventilhaltekörper ge­ führt ist. Dabei ist der Ventilhaltekörper beim bekannten Kraftstoffeinspritzventil als 2 - Federhalter ausgebildet, wozu in einer in seinem Inneren gebildeten Kammer zwei Ven­ tilfedern hintereinander angeordnet sind, die über Federtel­ ler auf den Druckbolzen und weiter auf das Ventilglied wir­ ken.

Um dabei eine für die Kraftstoffaufbereitung im Brennraum der Brennkraftmaschine günstige Öffnungshubbewegung des Ven­ tilgliedes in zwei Stufen mit einer kurzen Verweildauer zwischen den beiden Stufen zu erreichen, befindet sich im Ruhe­ zustand, d. h. bei geschlossenem Einspritzventil, zunächst nur eine erste Ventilfeder in Anlage am Druckbolzen, die das Ventilglied in Anlage am Ventilsitz hält.

Eine zweite Ventilfeder kommt erst nach Durchlaufen einer bestimmten Öffnungshubbewegung (Vorhub) des Ventilgliedes zur Anlage am Druckbolzen, wodurch sich die der Öffnungs­ kraft entgegenwirkende Schließkraft in einer zweiten Stufe (Resthub) der Öffnungshubbewegung vergrößert.

Die Öffnungshubbewegung des Ventilgliedes erfolgt dabei durch den an einer Ringschulter des Ventilgliedes angreifen­ den, stetig steigenden Kraftstoffdruck, der zunächst die Kraft der ersten Feder überwindet und das Ventilglied von seinem Sitz abhebt. Nach Durchlaufen des Vorhubs und Wirk­ samwerden der Kraft der zweiten Ventilfeder reicht der Kraftstoffdruck kurzzeitig nicht aus, das Ventilglied entge­ gen der Kraft der beiden Ventilfedern kontinuierlich weiter zu verschieben, so daß das Ventilglied kurzzeitig in seiner Hublage verharrt. Mit Erreichen eines bestimmten, über die Vorspannung der zweiten Feder einstellbaren Kraftstoffdrucks wird dann das Ventilglied weiter entgegen der Kraft der bei­ den Ventilfedern verschoben und durchfährt seinen Resthub bis zur Anlage an einen Anschlag.

Dabei hat das bekannte Kraftstoffeinspritzventil jedoch den Nachteil, daß bei hohen Drehzahlen bzw. hoher Last (große Einspritzmengen) der das Ventilglied beaufschlagende Kraft­ stoffdruck und in Folge die Öffnungshubgeschwindigkeit des Ventilgliedes so schnell ansteigt, daß der Verweilzustand zwischen Vor- und Resthub überfahren wird, so daß der Öff­ nungsquerschnitt an den Einspritzöffnungen sehr rasch voll­ ständig aufgesteuert wird, was sich negativ auf die Aufbe­ reitung des eingespritzten Kraftstoffes im Brennraum der Brennkraftmaschine auswirkt.

Aus der Offenlegungsschrift DE 42 25 805 A1 ist darüber hin­ aus eine Kraftstoff-Einspritzdüse bekannt, bei der eine Schließfeder über einen Druckbolzen auf eine Ventilnadel wirkt. Der Druckbolzen ist in einer Bohrung in der Zwischen­ scheibe angeordnet und weist eine seitliche Ausnehmung auf, die einen Druckraum zwischen Düsenkörper und Zwischenscheibe bei einem Teilhub der Ventilnadel verschließt, so daß der im Druckraum aufgebaute Druck dem Resthub der Ventilnadel ent­ gegenwirkt und eine zweistufige Öffnungshubbewegung der Ven­ tilnadel erreicht wird.

Es ist somit mit den bekannten Kraftstoffeinspritzventilen nicht möglich, auch bei hohen Drehzahlen oder hoher Last ei­ ne Einspritzverlaufsformung wie oben beschrieben vorzuneh­ men.

Aus der Schrift DE 86 08 650 U1 ist weiter ein Kraftstoff­ einspritzventil bekannt, bei dem mittels zweier Schließfe­ dern eine zweistufige Schließkraft auf die Ventilnadel aus­ geübt wird. Der Druckbolzen, der auf die Ventilnadel wirkt, ist in einer Bohrung der Zwischenscheibe angeordnet, so daß ein Druckraum, der zwischen dem Ventilkörper und der Zwi­ schenscheibe ausgebildet ist, nur über den Ringspalt zwi­ schen dem Druckbolzen und der Bohrung mit dem Federraum ver­ bunden ist. Das Volumen des Druckraums ist recht gering, so daß der Druck dort bereits zu Beginn der Öffnungshubbewegung stark ansteigt und eine Dämpfung der Ventilnadelbewegung be­ wirkt. Eine gezielte Beeinflussung der Öffnungshubbewegung über den Druckaufbau ist somit hier nicht möglich.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß auch bei hohen Drehzahlen und hoher Last (Vollast-Bereich) eine Einspritzverlaufsformung möglich ist, bei der Vor- und Resthub klar definiert und voneinander ge­ trennt werden können.

Dies wird dabei in vorteilhafter Weise durch das Vorsehen eines zumindest mittelbar vom Ventilglied begrenzten Dämp­ fungsraumes erreicht, der so zusteuerbar ist, daß der darin aufgebaute Druck der Öffnungshubbewegung des Ventilgliedes während dessen Resthub entgegen wirkt, wogegen der Vorhub in bekannter Weise ungedämpft bleibt. Da das Ventilglied bzw. der Druckbolzen dabei direkt die bewegliche Wand des Dämp­ fungsraumes bilden, ist die drehzahl- bzw. lastabhängige Hubgeschwindigkeit des Ventilgliedes direkte Steuergröße für das Maß der Dämpfung, so daß die die Kraft der Ventilfedern unterstützende Dämpfungskraft, insbesondere während des Resthubs mit zunehmender Hubgeschwindigkeit des Ventilglie­ des zunimmt und so die gewünschte Einspritzverlaufsformung bei hoher Drehzahl und Last ermöglicht.

Es ist dabei besonders vorteilhaft den Dämpfungsraum nach Durchlaufen des Vorhubs des Ventilgliedes zuzusteuern, um so die Dämpfwirkung mit Beginn des Wirksamwerdens der zweiten Ventilfeder zu gewährleisten.

Es ist alternativ dazu jedoch, insbesondere beim Vorsehen sehr kleiner Vorhübe, auch möglich den Dämpfungsraum über einen geringen, eine Drossel bildenden Durchflußkanal gleich zu Beginn der Öffnungshubbewegung zu verschließen, wobei dann der Hubweg des Ventilgliedes bis zum Aufbau eines wirk­ samen Dämpfungsdruckes im Dämpfungsraum dem geringen, unge­ dämpften Vorhub des Ventilgliedes entspricht. Die Größe die­ ses ungedämpften geringen Vorhubs läßt sich dann in vorteil­ hafter Weise über die Größe des Querschnitts des Durchfluß­ kanals zwischen dem Dämpfungsraum und einem Entlastungsraum bzw. dem zu verdichtenden Volumen im Dämpfungsraum einstel­ len, wobei auch hier die Geschwindigkeit des Aufbaus des Dämpfdruckes stark von der Hubgeschwindigkeit des Ventil­ gliedes abhängig ist, so daß sich bei hohen Drücken sehr kurze ungedämpfte Vorhübe des Ventilgliedes erreichen las­ sen. Dabei kann gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 9 durch das Vorsehen von mit dem Dämpfungsraum verbundenen Speicherräumen eine weitere Steuerung des Auf­ baus des Dämpfdruckes vorgenommen werden.

Der den vorzugsweise zwischen dem Ventilkörper und einer Zwischenscheibe gebildeten Dämpfungsraum mit einem Entla­ stungsraum, vorzugsweise der die Ventilfedern aufnehmenden Kammer verbindende Durchflußkanal ist in vorteilhafter Weise an einem in der Zwischenscheibe geführten, mit dem Ventil­ glied kraftschlüssig verbundenen Druckbolzen gebildet. Dabei kann der Durchflußkanal als Anschliff oder Axialnut an der Umfangsfläche oder als Längsbohrung innerhalb des Druckbol­ zens ausgebildet sein, wobei jeweils eine Steuerkante vorge­ sehen ist, über die der Durchflußkanal nach Durchlaufen des Vorhubs durch das Ventilglied zusteuerbar ist. Dieses Zu­ steuern des Durchflußkanals erfolgt dabei in vorteilhafter Weise durch das Eintauchen der in den Dämpfungsraum münden­ den Öffnung des Durchflußkanals in die Bohrung der Zwischen­ scheibe.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegen­ standes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar

Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kraftstoff­ einspritzventils für Brennkraftmaschinen sind in der Zeich­ nung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschrei­ bung näher erläutert.

Es zeigen die Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Ein­ spritzventil, die Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel in einem Ausschnitt aus der Fig. 1, bei dem der Durchflußkanal des Dämpfungsraumes durch eine Axial- und Ringnut am Druck­ bolzen gebildet ist, die Fig. 3 ein zweites Ausführungsbei­ spiel analog zur Darstellung der Fig. 2, bei dem der Durch­ flußkanal des Dämpfungsraumes als Längs- und Querbohrung im Druckbolzen ausgeführt ist, die Fig. 4 ein drittes Ausfüh­ rungsbeispiel, bei dem der Durchflußkanal des Dämpfungsrau­ mes als Ringspalt zwischen dem Druckbolzen und der Wand der Bohrung in der Zwischenscheibe ausgebildet ist und die Fig. 5 eine weitere Ausgestaltung des dritten Ausführungsbei­ spiels mit einem zusätzlichen, mit dem Dämpfungsraum verbun­ denen Speicherraum.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das in der Fig. 1 dargestellte Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen weist einen Ventilkörper 1 auf, der zusammen mit einer an seiner einen Stirnseite anliegenden Zwischenscheibe 3 durch eine Überwurfmutter 5 an einem Ven­ tilhaltekörper 7 festgespannt ist. Der mit seinem der Zwi­ schenscheibe 3 abgewandten Ende in einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine ragende Ventilkörper 1 weist eine Führungsbohrung 9 auf, in der ein kolbenförmiges Ventilglied 11 axial verschiebbar geführt ist, das an seiner einen Stirnseite eine konische Dichtfläche 13 aufweist, mit der es mit einem durch eine Verringerung des Durchmessers der Führungsbohrung 9 gebildeten Ventilsitz 15 zusammen­ wirkt. Dieser Ventilsitz 15 ist dabei am brennraumseitigen Ende des Ventilkörpers 1 angeordnet und grenzt an am Ende der Führungsbohrung 9 vorgesehene Einspritzöffnungen 17, die sich stromabwärts in Einspritzrichtung an den Ventilsitz 15 anschließen. Die Führungsbohrung 9 des Ventilgliedes 11 ist in bekannter Weise an einer Stelle zu einem Druckraum 19 er­ weitert, in dessen Bereich das Ventilglied 11 eine Druck­ schulter 21 aufweist und der über einen, ein Filter 23 ent­ haltenen Zulaufkanal 25 mit einem Anschlußstutzen 27 am Ven­ tilhaltekörper 7 verbunden ist, an den eine nicht darge­ stellte Kraftstoff-Förderleitung von einer Kraftstoffhoch­ druckpumpe angeschlossen ist. Der Druckraum 19 ist anderer­ seits in bekannter Weise über einen Ringspalt zwischen dem Schaft des Ventilgliedes 11 und der Wand der Führungsbohrung 9 mit der Ventilsitzfläche 15 bzw. den Einspritzöffnungen 17 verbunden.

Im als 2 - Federhalter ausgebildeten Ventilhaltekörper 7 ist eine Kammer 29 zur Aufnahme von zwei in Schließrichtung auf das Ventilglied 11 wirkenden Ventilfedern vorgesehen. Dabei ist in einem ersten Federraum 31 eine erste Ventilfeder 33 angeordnet, die sich am Boden 35 des der Zwischenscheibe 3 abgewandten Endes der Kammer 29 bzw. des ersten Federraumes 31 ortsfest abstützt und anderseits über einen Federteller 37 an einem Druckbolzen 39, dessen anderes Ende an der der Dichtfläche 13 abgewandten Stirnseite 41 des Ventilgliedes 11 anliegt, ständig auf das Ventilglied 11 einwirkt. An den ersten Federraum 31 schließt sich in Richtung Zwischenschei­ be 3 ein zweiter Federraum 43 innerhalb der Kammer 29 an, der durch eine Scheibe 45 vom ersten Federraum 31 getrennt ist. Diese Scheibe 45 liegt in Richtung erster Federraum 31 an einer einen gehäusefesten Ringabsatz bildenden, den er­ sten Federraum 31 umschließenden Hülse 47 an und bildet so eine ortsfeste Anlage einer sich daran abstützenden zweiten Ventilfeder 49 im zweiten Federraum 43, die den durch eine Bohrung durch die Scheibe 45 geführten Druckbolzen 39 um­ gibt. An ihrem ventilgliedseitigen Ende stützt sich die zweite Ventilfeder 49 an einem scheibenförmigen Druckstück 51 ab, das andererseits an einer oberen Stirnfläche 53 der Zwischenscheibe 3 anliegt und durch das der Schaft des Druckbolzens 39 verschiebbar geführt ist.

Der Druckbolzen 39 weist im Bereich der Durchführung durch eine Stufenbohrung 55 in der Zwischenscheibe 3 einen Ringan­ satz 57 auf, der während der Öffnungshubbewegung des Ventil­ gliedes 11, beim Austauchen aus der Zwischenscheibe 3 nach einem bestimmten Hubweg H1 zur Anlage an das axial im zwei­ ten Federraum 43 verschiebbare Druckstück 51 gelangt.

Dabei ist der Druckbolzen 39 vorzugsweise zweiteilig ausge­ bildet, wobei ein erster Teil 59 vom Federteller 37 bis zum Ringansatz 57 führt und ein zweiter Teil 61 durch das zylin­ drische, im Stufenbohrungsteil mit dem geringeren Durchmes­ ser geführten Verbindungsstück zwischen Ringansatz 57 und der Stirnseite 41 des Ventilgliedes 11 gebildet ist.

In erfindungsgemäßer Weise ist zudem ein kraftstoffgefüllter Dämpfungsraum 63 am Kraftstoffeinspritzventil vorgesehen, der von der gegenüber dem Durchmesser des zweiten Teils 61 des Druckbolzens 39 größeren Stirnfläche 41 des Ventilglie­ des 11 und der unteren, dem Ventilglied 11 zugewandten Stirnfläche 65 der Zwischenscheibe 3 begrenzt ist und auf dessen Ausbildung in der Beschreibung der Fig. 2 bis 5 näher eingegangen wird.

Dabei ist in der Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel dar­ gestellt, bei dem der Dämpfungsraum 63 über eine, einen Durchflußkanal vom Dämpfungsraum 63 zur Kammer 29 bildende Axial-Ringnutanordnung am Druckbolzenteil 61 auf bzw. zu­ steuerbar ist.

Der Druckbolzenteil 61 weist dazu an seiner Umfangsfläche eine von seiner dem Ringeinsatz 57 zugewandten Stirnseite ausgehende Axialnut 67 auf, die in eine Ringnut 69 am ven­ tilgliednahen Ende des Druckbolzenteils 61 mündet, wobei sich in Richtung Ventilglied 11 der Schaft des Druckbolzen­ teils 61 fortsetzt. Dabei ist die Breite der in Schließstel­ lung des Ventilgliedes 11 in den Dämpfungsraum 63 ragenden Ringnut 69 so ausgebildet, daß ihre ventilgliednahe Kante 71 nach Durchfahren einer bestimmten Öffnungshubbewegung die untere Stirnfläche 65 der Zwischenscheibe 3 überfährt, so daß die Wand der Bohrung 55 die Ringnut 69 verschließt und die Verbindung des Dämpfungsraumes 63 mit der kraftstoffge­ füllten Kammer 29 zugesteuert wird. Diese einem Vorhub ent­ sprechende ungedämpfte Hubbewegung ist dabei vorzugsweise gleich groß der Hubbewegung H1 bis zur Anlage des Ringansat­ zes 57 am Druckstück 51 nach dessen Durchlaufen die zweite Ventilfeder 49 wirksam wird.

Um dabei eine Funktionsbeeinträchtigung infolge eines Ver­ kantens und Anschlagen der Kante 71 an der Stirnfläche 65 zu vermeiden, weisen die Kante 71 und die entsprechende Ring­ kante am Eintritt der Bohrung 55 in die Stirnfläche 65 der Zwischenscheibe 3 eine Fase auf, die ein sicheres Einführen des Druckbolzenteils 61 in die Stufenbohrung 55 gewährlei­ sten.

Der maxiamale Öffnungshubweg H3 des Ventilgliedes 11 ist da­ bei wie in allen anderen Ausführungsbeispielen durch die An­ lage der Stirnfläche 41 des Ventilgliedes 11 an der unteren Stirnfläche 65 der Zwischenscheibe 3 begrenzt.

Das in der Fig. 3 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel un­ terscheidet sich zum ersten Ausführungsbeispiel in der Art der Ausbildung des Durchflußkanals zwischen Dämpfungsraum 63 und Kammer 29, der dort über eine axiale Längsbohrung 73 im Druckbolzenteil 61 gebildet wird, die von zwei Querbohrungen geschnitten wird. Dabei ist eine erste obere Querbohrung 75 so angeordnet, daß sie ständig in einen den Ringansatz 57 aufnehmenden Teil der Stufenbohrung 55 mündet, der über ein Spiel zwischen dem Druckbolzen 39 und dem Druckstück 51 mit der Kammer 29 verbunden ist. Eine zweite untere Querbohrung 77 ist so angeordnet, daß sie in Schließstellung des Ventilgliedes 11 in den Dämpfungsraum 63 mündet und nach Durchfah­ ren des Vorhubs H1 des Ventilgliedes 11, d. h. nach Anlage des Ringansatzes 57 an das Druckstück 51 von der Wand der Bohrung 55 verschlossen wird, wobei die Ringkante an der Eintrittsöffnung der Bohrung 55 und die untere Kante der un­ teren Querbohrung 77 zusammenwirkende Steuerkanten bilden. Dabei läßt sich über die axiale Lage der unteren Querbohrung 77 der Zeitpunkt des Zusteuerns des Dämpfungsraumes 63 an die jeweiligen Erfordernisse einstellen.

Bei dem in der Fig. 4 dargestellten dritten Ausführungsbei­ spiel wird der Durchflußkanal zwischen dem Dämpfungsraum 63 und der Kammer 29 über einen Ringspalt 79 zwischen der Wand der Bohrung 55 in der Zwischenscheibe 3 und der Mantelfläche des Druckbolzenteils 61 gebildet. Dabei läßt sich über das Maß des Ringspaltes 79 in Abhängigkeit von der Hubgeschwin­ digkeit des Ventilgiedes 11 die Drosselwirkung am Ringspalt 79 einstellen, die ab einem bestimmten Druck im Dämpfungs­ raum 63 zu einem Zusteuern des Durchflußkanals führt, wobei die Zeit zum Aufbau dieses Drucks dem ungedämpften Vorhub des Ventilgliedes 11 entspricht.

Das Wirksamwerden der Drossel am Ringspalt 79 läßt sich da­ bei auch durch die Auslegung des Dämpfungsraumes 63 einstel­ len, der wie in der Fig. 5 dargestellt durch einen zusätz­ lichen Speicherraum 81 vergrößert werden kann. Dieser Spei­ cherraum 81 kann dabei vorzugsweise als Sackbohrung ausge­ führt sein, die in den Ventilkörper 1 und/oder die Zwischen­ scheibe 3 einbringbar ist.

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil arbeitet in folgender Weise.

Im Ruhezustand wird das Ventilglied 11 durch die Kraft der ersten Ventilfeder 33 mit seiner Dichtfläche 13 in Anlage am Ventilsitz 15 gehalten, so daß das Einspritzventil geschlos­ sen ist.

Mit Beginn der Kraftstoffhochdruckförderung an der Kraft­ stoffpumpe wird der Druckraum 19 über den Zulaufkanal 25 mit Kraftstoffhochdruck beaufschlagt, der zu einem Druckanstieg im Druckraum 19 führt, der an der Druckschulter 21 des Ven­ tilgliedes 11 angreift und dieses in bekannter Weise entge­ gen der Kraft der ersten Ventilfeder 33 vom Ventilsitz 15 abhebt. Dabei wird eine begrenzte Voreinspritzmenge in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. Dieser, eine erste Stufe der Einspritzung bildende Vorhub H1 des Ventil­ gliedes 11 ist beendet, wenn der Ringansatz 57 am Druckbol­ zen 39 zur Anlage an das Druckstück 51 gelangt, wobei das Ventilglied 11 in dieser Stellung verharrt, da der stetig ansteigende Kraftstoffdruck im Druckraum 19 nunmehr erst ei­ nen Wert erreichen muß der die Kraft der beiden Ventilfedern 33, 49 übersteigt. Vorzugsweise zeitgleich (oder kurz vor­ her) zur Anlage des Ringansatzes 57 an dem Druckstück 51 wird auch der Dämpfungsraum 63 zugesteuert, so daß sich in diesem beim weiteren Ventilgliedöffnungshub ein Druck auf­ baut, der zusammen mit der Kraft der beiden Ventilfedern 33, 49 der Öffnungshubbewegung des Ventilgliedes 11 entgegen­ wirkt. Der Aufbau dieses Druckes ist dabei, insbesondere beim dritten Ausführungsbeispiel von der Hubgeschwindigkeit des Ventilgliedes 11 abhängig und steigt proportional zu den Hubgeschwindigkeiten des Ventilgliedes an, so daß bei hoher Drehzahl und Last an der Brennkraftmaschine die größte Dämp­ fungskraft erreicht wird.

Nach Durchlaufen eines, eine zweite Stufe des Einspritzvor­ ganges bildenden gedämpften Resthubes erreicht das Ventil­ glied 11 mit seiner Stirnfläche 41 die Zwischenscheibe 3, wobei der Abstand zwischen der Stirnfläche 41 des Ventil­ gliedes 11 und der unteren Stirnseite 65 der Zwischenscheibe 3 den maximalen Öffnungshubweg H3 festlegt. In dieser Stel­ lung verharrt das Ventilglied 11 bis zum Ende des Einspritz­ vorganges, der durch das Absinken des Drucks im Druckraum 19 beendet wird, in dessen Folge das Ventilglied von den Ventilfedern 33, 49 erneut zur Anlage an den Ventilsitz 15 ge­ bracht wird.

Das Entspannen des Drucks im Dämpfungsraum 63 erfolgt dabei über den jeweiligen Durchflußkanal am Druckbolzenteil 61 in die Kammer 29, wobei überschüssiger Kraftstoff aus dieser über eine Rücklaufleitung abführbar ist.

Es ist somit mit dem erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritz­ ventil möglich, auch bei hohen Drehzahlen und hoher Last ei­ ne Einspritzverlaufsformung in zwei Stufen vorzunehmen, wo­ bei durch das konstruktiv einfache Vorsehen eines Dämpfungs­ raumes 63 an der Zwischenscheibe 3 und einem zusteuerbaren Durchflußkanal am Druckbolzen 39 die Baumaße des ursprüngli­ chen Einspritzventils beibehalten werden können.

Claims (10)

1. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit ei­ nem axial verschiebbaren Ventilglied (11), das in einer Füh­ rungsbohrung (9) eines Ventilkörpers (1) geführt ist, der über eine Zwischenscheibe (3) gegen einen Ventilhaltekörper (7) verspannt ist, in welchem eine Kammer (29) zur Aufnahme von zwei in Schließrichtung auf das Ventilglied (11) wirken­ den Ventilfedern vorgesehen ist, von denen eine erste Ven­ tilfeder (33) über einen Druckbolzen (39) ständig auf das Ventilglied (11) wirkt, wogegen eine zweite Ventilfeder (49) erst nach Durchlaufen einer bestimmten, einen Vorhub (h1) bildenden Öffnungshubbewegung des Ventilgliedes (11) an die­ sem angreift und so die Öffnungshubbewegung des Ventilglie­ des (11) in einen Vorhub entgegen der Kraft der ersten Ven­ tilfeder (33) und einen Resthub entgegen der Kraft der er­ sten und zweiten Ventilfeder (33, 49) unterteilt, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (11) zumindest mittelbar einen kraftstoffgefüllten Dämpfungsraum (63) begrenzt, der während der Öffnungshubbewegung des Ventilgliedes (11) der­ art zusteuerbar ist, daß der darin aufgebaute Druck der Öff­ nungshubbewegung des Ventilgliedes (11) während dessen Rest­ hub entgegen wirkt.

2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Dämpfungsraum (63) zum Ende des Vor­ hubs des Ventilgliedes (11) zugesteuert wird.

3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ventilglied (11) an seinem einen Ende eine mit einem Ventilsitz (15) am Ventilkörper (1) zusammen­ wirkende Dichtfläche (13) aufweist und daß der Dämpfungsraum (63) zwischen einer dem Ventilkörper (1) zugewandten Stirnsei­ te (65) der Zwischenscheibe (3) und einer Stirnfläche (41) am der Dichtfläche (13) abgewandten Ende des Ventilgliedes (11) gebildet ist, an der zudem ein Teil (61) des gegenüber der Stirnfläche (41) des Ventilgliedes (11) im Durchmesser ver­ ringerten Druckbolzens (39) anliegt.

4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Druckbolzen (39) im Bereich (61) einer diesen führenden Bohrung (55) in der Zwischenscheibe (3) ei­ nen Durchflußkanal aufweist, der den Dämpfungsraum (63) mit der, die Ventilfedern (33, 49) aufnehmenden, kraftstoffge­ füllten Kammer (29) im Ventilhaltekörper (7) verbindet und der nach einem bestimmten Öffnungshubweg zusteuerbar ist

5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Durchflußkanal am Druckbolzenteil (61) durch eine Axialnut (67) in seiner Umfangsfläche gebildet ist, die an ihrem dem Dämpfungsraum (63) zugewandten Ende in eine Ringnut (69) am Druckbolzenteil (61) mündet, die nach Durchlaufen der Vorhubbewegung des Ventilgliedes (11) voll­ ständig in die Bohrung (55) der Zwischenscheibe (3) ein­ taucht und von dieser verschlossen wird.

6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Durchflußkanal am Druckbolzenteil (61) durch eine Längsbohrung (73) und zwei, diese schneidende Querbohrungen gebildet wird, wobei eine obere Querbohrung (75) ständig in einen mit der Kammer (29) verbundenen Raum mündet und eine untere Querbohrung (77) bis zum Durchlaufen des Vorhubs des Ventilgliedes (11) in den Dämpfungsraum (63) mündet und während des Resthubes des Ventilgliedes (11) durch die Wand der Bohrung (55) in der Zwischenscheibe (3) verschlossen ist.

7. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die an der dämpfungsraumseitigen Ein­ trittsöffnung der Bohrung (55) in der Zwischenscheibe (3) gebildete Ringkante eine erste Steuerkante bildet, die mit einer an der der unteren, dem Ventilglied (11) zugewandten Kante der unteren Querbohrung (77) im Druckbolzenteil (61) gebildeten zweiten Steuerkante zusammenwirkt, wobei über den Abstand der Steuerkanten bei am Ventilsitz (15) anliegendem Ventilglied (11) der Zeitpunkt des Zusteuerns des Dämpfungs­ raumes (63) einstellbar ist.

8. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Druckbolzen (39) zweiteilig ausgeführt ist, wobei der den Durchflußkanal aufweisende, in der Boh­ rung (55) der Zwischenscheibe (3) geführte Bolzenteil (61) einen ersten Druckbolzen und ein weiterer, die Federteller (37, 51) der Ventilfedern (33, 49) aufweisender, in die Kammer (29) des Ventilhaltekörpers (7) ragender Bolzenteil (59) einen zweiten Druckbolzen bildet, der durch die Vorspannkraft der ersten Ventilfeder (33) in Anlage am ersten Druckbolzen ge­ halten wird.

9. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einem axial verschiebbaren Ventilglied (11), das in einer Füh­ rungsbohrung (9) eines Ventilkörpers (1) geführt ist, der über eine Zwischenscheibe (3) gegen einen Ventilhaltekörper (7) ver­ spannt ist, in welchem eine Kammer (29) zur Aufnahme von zwei in Schließrichtung auf das Ventilglied (11) wirkenden Ventilfedern vorgesehen ist, von denen eine erste Ventilfeder (33) über einen Druckbolzen (39) ständig auf das Ventilglied (11) wirkt, wogegen eine zweite Ventilfeder (49) erst nach Durchlaufen einer be­ stimmten, einen Vorhub (h1) bildenden Öffnungshubbewegung des Ventilgliedes (11) an diesem angreift und so die Öffnungshubbe­ wegung des Ventilgliedes (11) in einen Vorhub entgegen der Kraft der ersten Ventilfeder (33) und einen Resthub entgegen der Kraft der ersten und zweiten Ventilfeder (33, 49) unterteilt, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (11) zumindest mittelbar ei­ nen kraftstoffgefüllten Dämpfungsraum (63) begrenzt, der mit we­ nigstens einem Speicherraum (81) verbunden ist und der über ei­ nen als Drossel wirkenden Ringspalt (79), welcher zwischen der Umfangsfläche des Druckbolzenteils (6T) und der Wand der Bohrung (55) in der Zwischenscheibe (3) gebildet ist, mit der Kammer (29) verbunden ist, wobei über das zu verdichtende Kraftstoffvo­ lumen in dem Dämpfungsraum (63) und dem wenigstens einen Speicherraum (81) der Aufbau des Dämpfdrucks und damit in Verbindung mit der Drosselwirkung des Ringspalts (79) der Vorhub des Ventilgliedes (11) eingestellt wird.

10. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Speicherraum (81) durch eine Sacklochbohrung im Ventilkörper (1) und/oder der Zwischenscheibe (3) gebildet ist.