EP1000240A1 - Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen - Google Patents

Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen

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EP1000240A1
EP1000240A1 EP99936348A EP99936348A EP1000240A1 EP 1000240 A1 EP1000240 A1 EP 1000240A1 EP 99936348 A EP99936348 A EP 99936348A EP 99936348 A EP99936348 A EP 99936348A EP 1000240 A1 EP1000240 A1 EP 1000240A1
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EP
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valve
closing
closing body
fuel injection
injection valve
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EP99936348A
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Wilhelm Frank
Gerd Schmutzler
Joachim Wagner
Hartmut Gross
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Publication of EP1000240B1 publication Critical patent/EP1000240B1/de
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    • F02M63/0031—Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/0033—Lift valves, i.e. having a valve member that moves perpendicularly to the plane of the valve seat
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    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
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    • F02M63/0015—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
    • F02M63/0026—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid using piezoelectric or magnetostrictive actuators

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection valve according to the preamble of claim 1 and a method for its production.
  • Such a fuel injection valve is known from document EP 0 816 670 AI.
  • the known fuel injection valve contains a servo valve, which serves to hydraulically cause the fuel injection valve to open and close, in particular to precisely determine the start and end of the injection process.
  • a spherical closing body is inserted in the valve chamber of the servo valve, which is operatively connected to an actuator via a tappet. Together with a conical, first valve seat of the valve chamber, the closing body forms a high-pressure-resistant seal. When the actuator is deflected, the closing body is lifted from the first valve seat, causing the servo valve to open (2/2-way valve).
  • a further conical sealing seat is arranged in the valve chamber, opposite the first valve seat in the axial direction, the closing body covering the further valve seat when the actuator is deflected and thus creating a hydraulic lock (3/2-way valve).
  • the object of the invention is to improve the design of the servo valve.
  • An advantage of the invention is to increase the life of the servo valve. Another advantage is the small size of the servo valve and the simple manufacturing process of the closing body.
  • the special design of the closing body as a rotationally symmetrical body is advantageous, which has a part-circular termination on one end face (head) and, in the longitudinal direction to the opposite end face, merges into a slim handle with a smaller diameter.
  • the cross-sectional shape of the closing body is approximately mushroom-shaped.
  • the head of the closing body preferably has a central flattened area on which a plunger rests, which is connected to an actuator. This results in an enlarged effective area between the plunger and the closing body, which advantageously leads to less wear and less risk of the closing body tilting.
  • the stem of the closing body is encompassed by a valve spring which prestresses the closing body in the direction of the first valve seat. This advantageously achieves a compact size of the servo valve and stabilization of the closing body.
  • the stem of the closing body is partially spherical, the partial spherical shape, together with a sealing seat, advantageously serving as a sealing surface.
  • the closing body is preferably made from a solid ball. This results in low manufacturing tolerances and a simple manufacturing process.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a fuel injection servo valve with a servo valve in a first embodiment
  • Figure 2 shows a longitudinal section through a fuel injection valve with a servo valve in a second embodiment
  • Figure 3 a cross section of the closing body with a valve spring
  • Figure 1 shows a fuel injection valve with a 2/2-way valve (servo valve).
  • the fuel injection valve with a rotationally symmetrical basic body shape is divided axially into different bodies in the longitudinal direction.
  • a controllable actuator 100 preferably a piezoelectric actuator, is operatively connected to a closing body 370 via a plunger 200.
  • the plunger 200 is guided in a central guide bore 310 of a servo body 300.
  • the servo body 300 additionally has a fuel anal 320, a return anal 330 and a central valve chamber 345.
  • the return channel 330 projects laterally into the guide bore 310 and is connected to a fuel tank.
  • the guide bore 310 merges into the valve chamber 345 via a conically opening first valve seat 350.
  • the closing body 370 is introduced in the valve chamber 345 and, together with the first valve seat 350, forms a high-pressure-tight seal in the closed state.
  • the closing body 370 is mushroom-shaped, the stem of the closing body 370 is comprised by a valve spring 390 which is arranged in the valve chamber 345 and which exerts a spring force directed towards the first valve seat 350 on the closing body 370.
  • the shape of the closing body 370 is explained in more detail in the description of FIG. 3.
  • valve chamber 345, the closing body 370, the valve spring 390 and the first valve seat 350 form a servo valve 340 which is actuated by the actuator 100 via the tappet 200.
  • the servo valve 340 opens, as a result of which a hydraulic connection (outflow) between the valve chamber 345 and the fuel tank is established via the guide bore 310 and the return channel 330.
  • the valve chamber 345 is delimited by an intermediate body 400 which adjoins the servo body 300 in the axial direction.
  • the intermediate body 400 has a fuel channel 430, a connecting channel 420 and an inlet channel 410 which connects the fuel channel 430 to the valve chamber 345 and which has an inlet throttle 415 which limits the fuel flow into the valve chamber 345.
  • the nozzle body 500 axially adjoining the intermediate body 400 has a central nozzle guide 510, in which a nozzle needle 600 is guided in the axial direction.
  • the nozzle needle 600 and the nozzle body 500 form with their valve tip 640 or with its tapered second valve seat 540 a valve 640, 540 which controls the fuel injection into a combustion chamber via one or more spray holes 550 arranged at the tip of the nozzle body 500.
  • ring shoulders are incorporated, which by the Fuel pressure causes an axial force directed away from the second valve seat 540 on the nozzle needle 600.
  • the rear of the nozzle needle 600 projects into a control chamber 440, which is connected to the valve chamber 345 via the connecting channel 420.
  • the pressure in the control chamber 440 exerts an axial force in the direction of the second valve seat 540 on the nozzle needle 600.
  • FIG. 2 shows a fuel injection valve from FIG. 1 with a 3/2-way valve (servo valve).
  • valve chamber 345 has a conically tapering sealing seat 360 at the end opposite the first valve seat 350, which, in conjunction with the lower body part of the closing member 370, the closing foot 386 (see FIG. 3), is highly pressure-resistant Sealing forms.
  • This 3/2-way valve has the following mode of operation: In the non-deflected state of the actuator 100, the control chamber 440 is hydraulically connected to the high-pressure fuel in the fuel channel 430. The hydraulic connection between the valve chamber 345 and the return channel 330 is interrupted. In the deflected state of the actuator 100, the connection between the inlet channel 410 and the valve chamber 345 is interrupted, the control chamber 440 is hydraulically connected to the return channel 330 via the valve chamber 345. Due to the deflection of the actuator 100, a rapid pressure drop is achieved in the control chamber 440, as a result of which the fuel injection valve is opened quickly.
  • the control chamber 440 builds up its pressure quickly via the valve chamber 345 and the inlet channel 410 and is not inhibited by any inlet throttle 415, as a result of which the fuel injection process is ended quickly. In addition, the amount of fuel that flows through the return channel 330 when the servo valve 340 is open is reduced.
  • FIG. 3 shows a cross section of the closing body 370 with the valve spring 390 in a preferred embodiment.
  • the closing body 370 is rotationally symmetrical along its longitudinal axis 371. As seen from the plunger 200 in FIG. 1, the closing body 370 is divided axially into a closing head 375, an indentation 380, a closing handle 384 and a closing foot 386.
  • the closing head 375 is partially spherical on the side of the first valve seat 350 with a first radius R1 and has a central, preferably circular, head flattening 376, as a result of which the plunger 200 has an enlarged contact surface in comparison to the pure partial spherical shape.
  • the end face with which the plunger 200 rests on the head flat 376 is also planar, so that the plunger 200 rests on the head flat 376 with a large area.
  • the enlarged contact surface advantageously results in a lower material load on the closing body 370 and the plunger 200 and thus less wear on the material, which enables an increased service life.
  • the head flat 376 improves
  • the closing head 375 has a shoulder on its underside axially opposite the head flat 376, which leads to a reduction in the diameter and which represents the beginning of the indentation 380.
  • the shoulder merges into a cylindrical stem, which widens conically via a further rounded portion and merges into a cylindrical closing stem 384 with an enlarged diameter via a first ring edge.
  • the locking stem 384 ends at a further ring edge and merges into the locking foot 386, which preferably closes the locking stem 384 in a partially spherical manner with a second radius R2. closes.
  • the indentation 380 is essentially formed by an annular recess.
  • the first radius Rl is preferably equal to the second radius R2, since the closing body 370 is produced from a solid ball, which is indicated by the dashed line in FIG. 3.
  • the solid ball is preferably made of metal and is machined by milling, turning or the like in such a way that the closing body 370 emerges therefrom, which advantageously represents a simple manufacturing method for the closing body 370.
  • the part-spherical surfaces of the closing body 370 are designed such that, together with the first valve seat 350 or the sealing seat 360, they each enable a high-pressure-resistant seal, the part-spherical shape advantageously also providing a seal when the closing body 370 is slightly tilted.
  • the surfaces of the partial spherical surfaces have a low roughness in order to make the seals highly pressure-resistant.
  • the indentation 380 and the closing stem 384 are encompassed by a valve spring 390.
  • the valve spring 390 rests on one end on the intermediate body 400 (the bottom of the valve chamber 345, see FIG. 1 or FIG. 2) and on the other end on the underside of the closing head 375, the spring force of the valve spring 390 resting the closing body 370 against the first Valve seat 350 and the plunger 300 presses.
  • the indentation 380 serves to ensure that an end face of the valve spring 390 rests approximately perpendicularly on the underside of the closing head 375 and so essentially axial forces are advantageously exerted on the spring.
  • the valve spring 390 engages in the indentation 380 and is therefore advantageously mechanically fixed to the closing member 370.
  • the arrangement of the valve spring 390 and the closing body 370 relative to one another advantageously enables a compact design of the servo valve 340.
  • the valve spring 390 is preferably close to the closing stem 384, so that the valve spring 390 and the closing body 370 are laterally stabilized.
  • An advantageous, stabilized guidance of the closing body 370 improves the dynamic behavior of the servo valve 340 and accelerates its opening and closing, which is achieved by the following features:
  • the plunger 200 lies with its end face on the head flattening 376 and causes a stabilizing force on the closing body 370, which makes it difficult for the closing body 370 to tilt.
  • the valve spring 390 rests in a ring shape with one end face on the underside of the closing head 375 and with the opposite end face on the bottom of the valve chamber 345.
  • the closing body 370 is stabilized by the axially directed spring force of the valve spring 390, which acts uniformly on the bottom of the valve chamber 345 and the underside of the closing head 375.
  • valve spring 390 tightly embraces the closing stem 384 and thus prevents the closing body 370 from tilting.
  • the valve spring 390 is preferably designed as a spiral spring or as a hollow spring.

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Abstract

Ein Aktor (100) ist über einen Stößel (200) mit einem Schließglied (370) in Wirkverbindung, wobei das Schließglied (370) in einer Ventilkammer (345) eingebracht ist und mit einem konisch zulaufenden Ventilsitz (350) als Teil eines Servoventils (340) eine hochdruckfeste Dichtung bildet. Der Querschnitt des Schließgliedes (370) ist pilzförmig ausgebildet, wobei der Schließkopf teilkugelförmig ist und eine mittige Abflachung aufweist, wodurch der Stößel (200) eine vergrößerte Auflagefläche hat. Der Stiel des Schließgliedes ist von einer Ventilfeder (390) umfaßt. Das Schließglied (370) wird vorzugsweise aus einer Vollkugel ausgeformt.

Description

Beschreibung
Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und ein Verfahren zur dessen Herstellung.
Ein solches Kraftstoffeinspritzventil ist aus dem Dokument EP 0 816 670 AI bekannt. Das bekannte Kraftstoffeinspritzventil enthält ein Servoventil, das dazu dient, hydraulisch das Öffnen und Schließen des Kraftstoffeinspritzventils zu bewirken, insbesondere den Beginn und das Ende des Einspritzvorganges zeitlich exakt festzulegen. In der Ventilkammer des Servoven- tils ist ein kugelförmiger Schließkörper eingebracht, der über ein Stößel mit einem Aktor in Wirkverbindung steht. Der Schließkörper bildet zusammen mit einem konischen, ersten Ventilsitz der Ventilkammer eine hochdruckfeste Abdichtung. Bei Auslenkung des Aktors wird der Schließkörper vom ersten Ventilsitz abgehoben, wodurch das Servoventil öffnet (2/2- Wegeventil) . In einer weiteren Ausbildungsform ist in der Ventilkammer ein weiterer, dem ersten Ventilsitz in axialer Richtung gegenüberliegender konischer Dichtsitz angeordnet, wobei der Schließkörper im ausgelenkten Zustand des Aktors den weiteren Ventilsitz abdeckt und somit eine hydraulische Sperre entsteht (3/2-Wegeventil) .
Aufgabe der Erfindung ist es, die Bauform des Servoventils zu verbessern.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Vorrichtung und einem Verfahren gelöst, wie sie in den unabhängigen Patenansprüchen beschrieben sind. Weitere vorteilhafte Ausbildungen und Verbesserungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, die Lebensdauer des Servoventils zu erhöhen. Ein weiterer Vorteil liegt in der kleinen Bauform des Servoventils und im einfachen Herstellungsverfahren des Schließkörpers.
Vorteilhaft ist die besondere Ausformung des Schließkörpers als rotationssymmetrischer Körper, der an einer Stirnseite (Kopf) einen teilkreisförmigem Abschluß aufweist und in Längsrichtung zur gegenüberliegenden Stirnseite gerichtet in einen schlanken Stiel mit geringerem Durchmesser übergeht. Die Querschnittsform des Schließkörpers ist näherungsweise pilzförmig ausgebildet.
Der Kopf des Schließkörpers weist vorzugsweise eine mittige Abflachung auf, auf der ein Stößel aufliegt, der mit einem Aktor verbunden ist. Dadurch wird eine vergrößerte Wirkfläche zwischen Stößel und Schließkörper erreicht, was vorteilhaft zu einer geringeren Abnutzung und einer geringeren Gefahr des Verkantens des Schließkörpers führt.
Der Stiel des Schließkörpers wird von einer Ventilfeder um- faßt, die den Schließkörper in Richtung auf den ersten Ventilsitz vorspannt. Vorteilhaft wird dadurch eine kompakten Baugröße des Servoventils und eine Stabilisierung des Schließkörpers erreicht.
Der Stiel des Schließkörpers wird teilkugelförmig abgeschlossen, wobei die Teilkugelform zusammen mit einem Dichtsitz vorteilhaft als Dichtfläche dient. Der Schließkörper wird vorzugsweise aus einer Vollkugel hergestellt. Dadurch ergeben sich geringe Fertigungstoleranzen und ein einfaches Fertigungsverfahren.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert; es zeigen:
Figur 1: einen Längsschnitt durch ein Kraftstoffeinspritz- serventil mit einem Servoventil in einer ersten Ausführungsform;
Figur 2: einen Längsschnitt durch ein Kraftstoffeinspritzventil mit einem Servoventil in einer zweiten Ausführungsform; Figur 3: einen Querschnitt des Schließkörpers mit einer Ven- tilfeder
Figur 1 zeigt ein Kraftstoffeinspritzventil mit einem 2/2- Wegeventil (Servoventil) . Das Kraftstoffeinspritzventil mit rotationssymmetrischer Grundkörperform ist axial in Längs- richtung in verschiedene Körper unterteilt.
Ein steuerbarer Aktor 100, vorzugsweise ein piezoelektrischer Aktor, steht mit einem Schließkörper 370 über einen Stößel 200 in Wirkverbindung. Der Stößel 200 wird in einer zentralen Führungsbohrung 310 eines Servokörpers 300 geführt. Der Ser- vokörper 300 weist zusätzlich einen Kraftstoff anal 320, einen Rücklauf anal 330 und eine zentrale Ventilkammer 345 auf. Der Rücklaufkanal 330 ragt seitlich in die Führungsbohrung 310 und ist mit einem Kraftstofftank verbunden. Die Führungs- bohrung 310 geht über einen sich konisch öffnenden ersten Ventilsitz 350 in die Ventilkammer 345 über. In der Ventil- kammer 345 ist der Schließkörper 370 eingebracht, der zusammen mit dem ersten Ventilsitz 350 im geschlossenen Zustand eine hochdruckfeste Dichtung bildet. Der Schließkörpers 370 ist pilzförmig ausgeformt, wobei der Stiel des Schließkörpers 370 von einer Ventilfeder 390 umfaßt ist, die in der Ventilkammer 345 angeordnet ist und die auf den Schließkörper 370 eine zum ersten Ventilsitz 350 gerichtete Federkraft ausübt.
Die Form des Schließkörpers 370 wird in der Beschreibung der Figur 3 näher erläutert.
Die Ventilkammer 345, der Schließkörper 370, die Ventilfeder 390 und der erste Ventilsitz 350 bilden ein Servoventil 340, das über den Stößel 200 von dem Aktor 100 angesteuert wird. Durch Auslenkung des Aktors 100 aus dem Ruhezustand öffnet das Servoventil 340, wodurch eine hydraulische Verbindung (Abfluß) zwischen der Ventilkammer 345 und dem Kraftstofftank über die Führungsbohrung 310 und den Rücklaufkanal 330 herge- stellt wird. Auf der der Führungsbohrung 310 gegenüberliegenden Seite wird die Ventilkammer 345 von einem Zwischenkörper 400 begrenzt, der in axialer Richtung an den Servokörper 300 anschließt.
Der Zwischenkörper 400 weist einen Kraftstoffkanal 430, einen Verbindungskanal 420 und einen Zulaufkanal 410 auf, der den Kraftstoffkanal 430 mit der Ventilkammer 345 verbindet und der eine Zulaufdrossel 415 aufweist, die den Kraftstoffzufluß in die Ventilkammer 345 beschränkt.
Der an den Zwischenkörper 400 axial anschließende Düsenkörper 500 weist eine zentrale Düsenführung 510 auf, in der in axialer Richtung eine Düsennadel 600 geführt ist. Die Düsennadel 600 und der Düsenkörper 500 bilden mit ihrer Ventilsptitze 640 bzw. mit seinem konisch zulaufenden, zweiten Ventilsitz 540 ein Ventil 640, 540, das die Kraftstoffeinspritzung über einen oder mehrere an der Spitze des Düsenkörpers 500 angeordneten Spritzlöcher 550 in einen Brennraum steuert. In der Düsennadel 600 sind Ringabsätze eingearbeitet, die durch den Kraftstoffdruck eine axiale, von dem zweiten Ventilsitz 540 weg gerichtete Kraft auf die Düsennadel 600 bewirkt.
Die Rückseite der Düsennadel 600 ragt in eine Steuerkammer 440, die über den Verbindungskanal 420 mit der Ventilkammer 345 verbunden ist. Der Druck in der Steuerkammer 440 übt eine axiale, in Richtung des zweiten Ventilsitzes 540 gerichtete Kraft auf die Düsennadel 600 aus.
Eine axial in Richtung Zwischenkörper 400 gerichtete Bewegung der Düsennadel 600 öffnet das Ventil 640, 540, eine entgegengesetzte Bewegung schließt das Ventil 640, 540.
Durch Öffner, des Servoventils 340 fließt Kraftstoff von der Ventilkammer 345 über die Führungsbohrung 310 und dem Rücklaufkanal 330 in den Kraftstofftank. Durch die Zulaufdrossel 415 im Zulaufkanal 410 kann nicht genug Kraftstoff nachfließen, um den Kraftstoffdruck in der Ventilkammer 345 und der mit ihr über einen Verbindungskanal 420 verbundenen Steuer- kammer 440 zu halten. Der reduzierte Druck in der Steuerkammer 440 führt zu einer Auslenkung der Düsennadel 600 vom zweiten Ventilsitz 540 weg und somit zum Beginn des Einspritzvorgangs. Zieht der Aktor 100 sich in seine Ruhelage zurück, so kehrt der Schließkörper 370 wegen der Druckdiffe- renz zwischen der Ventilkammer 345 und dem Rücklaufkanal 330 und wegen der Rückstellkraft der Ventilfeder 390 auf den ersten Ventilsitz 350 zurück und unterbricht die hydraulische Verbindung zischen der Ventilkammer 345 und dem Rücklaufkanal 330 (Schließposition) . Über die Zulaufdrossel 415 fließt Kraftstoff aus den Kraftstoffkanal 430 in die Ventilkammer 345 und die Steuerkammer 440 nach, wodurch der Hochdruck in der Steuerkammer 440 wieder aufgebaut wird. Dadurch wird die Düsennadel 600 auf den zweiten Ventilsitz 540 gepreßt, so daß der Einspritzvorgang durch die Spritzlöcher 550 beendet wird. In Figur 2 ist ein Kraftstoffeinspritzventil aus Figur 1 mit einem 3/2-Wegeventil (Servoventil) aufgeführt. Im Unterschied zum Kraftstoffeinspritzventil aus Figur 1 ist im Zulaufkanal 410 keine Zulaufdrossel 415 vorhanden. Weiterhin weist im Un- terschied zur Figur 1 die Ventilkammer 345 an dem dem ersten Ventilsitz 350 gegenüberliegenden Ende einen konisch zulaufenden Dichtsitz 360 auf, der in Verbindung mit dem unterem Körperteil des Schließgliedes 370, dem Schließfuß 386 (s. Fig. 3) eine hochdruckfeste Abdichtung bildet. Diese Abdich- tung schließt bei ausgelenktem Aktor 100, d.h. bei geöffnetem Abfluß, den Zulaufkanal 410 von der Ventilkammer 345 hydraulisch ab.
Dieses 3/2-Wegeventil besitzt folgende Funktionsweise: Im nicht ausgelenkten Zustand des Aktors 100 ist die Steuerkammer 440 hydraulisch mit dem unter Hochdruck stehenden Kraftstoff im Kraftstoffkanal 430 verbunden. Die hydraulische Verbindung zwischen der Ventilkammer 345 und dem Rücklaufkanal 330 ist unterbrochen. Im ausgelenkten Zustand des Aktors 100 ist die Verbindung zwischen dem Zulaufkanal 410 und der Ventilkammer 345 unterbrochen, die Steuerkammer 440 ist über die Ventilkammer 345 mit dem Rücklaufkanal 330 hydraulisch verbunden. Durch die Auslenkung des Aktors 100 wird somit in der Steuerkammer 440 ein schneller Druckabfall erreicht, wodurch ein schnelles Öffnen des Kraftstoffeinspritzventils erreicht wird. Geht der Aktor 100 vom ausgelenkten Zustand in seinen Ruhezustand zurück, baut die Steuerkammer 440 ihren Druck über die Ventilkammer 345 und dem Zulaufkanal 410 schnell und durch keine Zulaufdrossel 415 gehemmt wieder auf, wodurch ein schnelles Beenden des Kraftstoffeinspritzvorgangs erreicht wird. Zudem wird die Kraftstoffmenge reduziert, die bei geöffnetem Servoventil 340 über den Rücklaufkanal 330 abfließt.
Die Figur 3 zeigt einen Querschnitt des Schließkörpers 370 mit der Ventilfeder 390 in einer bevorzugten Ausbildungsform. Der Schließkörper 370 ist entlang seiner Längsachse 371 rotationssymmetrisch ausgebildet. Der Schließkörper 370 ist vom Stößel 200 in Figur 1 aus gesehen axial unterteilt in einen Schließkopf 375, in eine Einbuchtung 380, in einen Schließstiel 384 und einen Schließfuß 386.
Der Schließkopf 375 ist auf der Seite des ersten Ventilsitzes 350 teilkugelförmig mit einem ersten Radius Rl ausgebildet und weist eine mittige, vorzugsweise kreisförmige, Kopfab- flachung 376 auf, wodurch der Stößel 200 eine im Vergleich zur reinen Teilkugelform vergrößerte Auflagefläche aufweist. Die Stirnfläche mit der der Stößel 200 auf der Kopfabflachung 376 aufliegt, ist ebenfalls plan ausgebildet, so daß der Stö- ßel 200 mit einer großen Fläche auf der Kopfabflachung 376 aufliegt. Vorteilhaft wird durch die vergrößerte Auflagefläche eine geringere Materialbelastung des Schließkörpers 370 und des Stößels 200 und somit ein geringerer Abrieb des Materials erreicht, was eine erhöhte Lebensdauer ermöglicht. Wei- terhin wird durch die Kopfabflachung 376 eine verbesserte
Führung des Schließkörpers 370 durch den Stößel 200 erreicht, da die Stirnfläche des Stößels 200 parallel zur Kopfab- flachung 376 angeordnet ist.
Der Schließkopf 375 weist an seiner der Kopfabflachung 376 axial gegenüberliegenden Unterseite einen Absatz auf, der zu einer Verringerung des Durchmessers führt und der den Anfang der Einbuchtung 380 darstellt. In axialer Richtung weiterführend geht der Absatz über eine Rundung in einen zylinderför- migen Stiel über, der sich über eine weitere Rundung konisch erweitert und über eine erste Ringkante in den zylinderförmi- gen Schließstiel 384 mit erweitertem Durchmesser übergeht. Der Schließstiel 384 endet an einer weiteren Ringkante und geht in den Schließfuß 386 über, der den Schließstiel 384 vorzugsweise teilkugelförmig mit einem zweiten Radius R2 ab- schließt. Die Einbuchtung 380 ist im wesentlichen durch eine ringförmige Ausnehmung gebildet.
Der erste Radius Rl ist vorzugsweise gleich dem zweiten Radi- us R2, da der Schließkörper 370 aus einer Vollkugel hergestellt wird, die durch die eingezeichnete gestrichelte Linie in Figur 3 angedeutet ist. Die Vollkugel besteht vorzugsweise aus Metall und wird durch Fräsen, Drehen o. ä. so bearbeitet, daß der Schließkörper 370 daraus hervorgeht, was vorteilhaft ein einfaches Herstellverfahren des Schließkörpers 370 darstellt. Die teilkugelförmigen Oberflächen des Schließkörpers 370 sind so ausgeführt, daß sie zusammen mit dem ersten Ventilsitz 350 bzw. dem Dichtsitz 360 jeweils eine hochdruckfeste Abdichtung ermöglichen, wobei die Teilkugelform vorteil- haft auch bei leichter Verkantung des Schließkörpers 370 eine Abdichtung ermöglicht. Die Oberflächen der Teilkugelflächen weisen eine geringe Rauhigkeit auf, um die Abdichtungen hochdruckfest zu machen. Vorteilhaft werden durch Ausformen des Schließkörpers 370 aus einer Vollkugel geringe Fertigungsto- leranzen, besonders im Bereich der Dichtflächen erreicht.
Die Einbuchtung 380 und der Schließstiel 384 werden von einer Ventilfeder 390 umfaßt. Die Ventilfeder 390 liegt an einem Ende auf dem Zwischenkörper 400 (dem Boden der Ventilkammer 345, s. Figur 1 oder Figur 2) und am anderen Ende auf der Unterseite des Schließkopfes 375 auf, wobei die Federkraft der Ventilfeder 390 den Schließkörper 370 gegen den ersten Ventilsitz 350 und den Stößel 300 drückt. Die Einbuchtung 380 dient dazu, daß eine Stirnseite der Ventilfeder 390 annähernd senkrecht auf der Unterseite des Schließkopfes 375 anliegt und so vorteilhaft im wesentlichen axiale Kräfte auf die Feder ausgeübt werden. Weiterhin rastet die Ventilfeder 390 in die Einbuchtung 380 ein und ist somit vorteilhaft mechanisch fest mit dem Schließglied 370 verbunden. Durch die Anordnung der Ventilfeder 390 und des Schließkörpers 370 zueinander wird vorteilhaft eine kompakte Bauform des Servoventils 340 ermöglicht.
Die Ventilfeder 390 liegt vorzugsweise eng an dem Schließstiel 384 an, so daß die Ventilfeder 390 und der Schließkörper 370 seitlich stabilisiert sind.
Eine vorteilhafte, stabilisierte Führung des Schließkörpers 370 verbessert das dynamische Verhalten des Servoventils 340 und beschleunigt dessen Öffnen und Schließen, was durch folgende Merkmale erreicht wird:
- Der Stößel 200 liegt mit seiner Stirnfläche auf der Kopfab- flachung 376 auf und bewirkt eine stabilisierende Kraft auf den Schließkörper 370, die wodurch ein Verkanten des Schließkörpers 370 erschwert wird.
- Die Ventilfeder 390 liegt mit einer Stirnseite an der Unterseite des Schließkopfes 375 und mit der gegenüberliegenden Stirnseite auf dem Boden der Ventilkammer 345 ringför- mig an. Durch die axial gerichtete, ringförmig gleichmäßig auf den Boden der Ventilkammer 345 und die Unterseite des Schließkopfes 375 wirkende Federkraft der Ventilfeder 390 wird der Schließkörper 370 stabilisiert.
- Die Ventilfeder 390 umfaßt den Schließstiel 384 eng und hindert somit den Schließkörper 370 am Verkanten.
Die Ventilfeder 390 ist vorzugsweise als Spiralfeder oder als Hohlfeder ausgeführt.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftstoffeinspritzventil mit einer Steuerkammer (440), die mit einem Zulaufkanal (410) verbunden ist, wobei der Druck in der Steuerkammer (440) in Wirkverbindung mit einer Düsennadel (600) steht und der Druck in der Steuerkammer (440) die Düsennadel (600) steuert, mit einem Servoventil (340) , das einen Schließkörper (370) und einen zugordneten ersten Ventilsitz (350) aufweist, wobei das Servoventil (340) zwischen der Steuerkammer (440) und einem Rücklaufkanal (330) angeordnet ist und der Schließkörper (370) in einer Schließposition einen Abfluß verschließt, mit einem Aktor (100) , der den Schließkörper (370) betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (370) einen teilkugelförmigen
Schließkopf (375) aufweist, der dem ersten Ventilsitz (350) zugeordnet ist, daß der Schließkopf (375) in einen Schließstiel (384) übergeht, daß eine Ventilfeder (390) vorgesehen ist, die den
Schließstiel (384) umfaßt und den Schließkopf (375) gegen den ersten Ventilsitz (350) vorspannt.
2. Kraftstoffeinspritzventil (340) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (370) eine mittige Kopfabflachung (376) aufweist, die dem ersten Ventilsitz (350) zugeordnet ist, daß der Aktor (100) mit einem Stößel (200) in Wirkverbindung steht, der durch den ersten Ventilsitz (350) geführt ist und auf der Kopfabflachung (376) anliegt.
3. Kraftstoffeinspritzventil (340) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließstiel (384) einen Schließfuß (386) aufweist, der den Schießstiel (384) teilkugelförmig abschließt.
4. Kraftstoffeinspritzventil (340) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtsitz (360) ausgebildet ist, der dem ersten
Ventilsitz (350) gegenüberliegt, und daß der Schließfuß (386) mit dem Dichtsitz (360) bei geöffnetem Abfluß eine hochdruckfeste Abdichtung bildet.
5. Kraftstoffeinspritzventil (340) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (Rl) des Schließkopfes (375) gleich dem Radius (R2) des Schließfusses (386) ist.
6. Kraftstoffeinspritzventil (340) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (370) eine Einbuchtung (380) aufweist, in die die Ventilfeder (390) eingerastet ist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Schließkörpers für ein Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (370) durch Einbringen von Ausnehmungen in eine Vollkugel geformt wird.
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