EP1003964B1 - Kraftstoffeinspritzventil - Google Patents

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EP1003964B1
EP1003964B1 EP98966197A EP98966197A EP1003964B1 EP 1003964 B1 EP1003964 B1 EP 1003964B1 EP 98966197 A EP98966197 A EP 98966197A EP 98966197 A EP98966197 A EP 98966197A EP 1003964 B1 EP1003964 B1 EP 1003964B1
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valve
fuel
fuel injection
sealing element
injection
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EP98966197A
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Hermann Grieshaber
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/12—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship providing a continuous cyclic delivery with variable pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0205—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively for cutting-out pumps or injectors in case of abnormal operation of the engine or the injection apparatus, e.g. over-speed, break-down of fuel pumps or injectors ; for cutting-out pumps for stopping the engine

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection valve for Internal combustion engines, with one on a valve holding body valve body clamped by a tension nut in which a valve member is axially displaceable in a bore is guided, with the bore expanding radially Has pressure space in which at least one next to the Bore running inlet channel opens.
  • US-A-4 082 224 discloses one piece with the valve member formed sealing element, wherein the valve member opens outwards.
  • the flow restrictors known from the prior art Prevent in the feed to the fuel injection valves an unintentional outflow of fuel especially in the case of minor leaks. So are higher, especially for smaller leaks Speed and a high load of the internal combustion engine required to prevent uncontrolled outflow of To prevent fuel through such flow restrictors.
  • Knock sensors in the engine block and HC sensors in the exhaust to arrange the engine to detect leaks.
  • Knock sensors can detect small to medium-sized leaks do not recognize, whereas HC sensors have a dead time of several work cycles as well as cross-sensitivities exhibit. With both sensor types, therefore, only after repeated working leaks detected and on this be reacted to. During this period occurs due to the leaks inadmissible fuel in the Combustion chamber of the internal combustion engine, which already makes a Damage to the internal combustion engine can occur.
  • the object of the invention is therefore a fuel injection valve of the generic type in such a way that with the least possible technical effort uncontrolled outflow of fuel in the case for example, a leak at the valve seat of the Fuel injector is effectively prevented.
  • This sealing element is effective practically excluded that during the injection breaks Fuel from the pressure chamber to the injection openings on Can reach valve member seat. This will not only when, for example, on the valve member seat due to Leakages occurred above are prevented from uncontrolled fuel in the Combustion chamber can flow out of the internal combustion engine. It will even if there are leaks in any other way Size - even very large leaks - an uncontrolled Outflow of fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine prevented.
  • an advantageous embodiment provides that the sealing element in injection processes only opens after a predetermined axial stroke. This not only ensures a good seal during the injection breaks and a defined injection during injection processes.
  • an optimal mixing of air and fuel is made possible before an injection process. This is because the sealing element initially causes a pressure drop in the annular gap during an upward stroke, in which the valve member moves, so that compressed air can penetrate from the combustion chamber of the internal combustion engine into the interior of the fuel injection valve. This air comes out together with fuel in a first part of the injection and thus causes a small but well-prepared amount of injected fuel and injected air during the ignition delay. This reduces the NO x emissions and the noise of the internal combustion engine.
  • the sealing element with a slide seal essentially is circular cylindrical shape, which on their Has cylinder circumference at least one recess. This Recess opens the pressure chamber during a valve member stroke movement valve seat side so that fuel from the Pressure chamber can flow to the valve seat.
  • the recesses on their the pressure chamber facing side dynamically optimized preferably have rounded surfaces. It can go in principally by training the fluid dynamics optimized areas also pressure-controlled injection course shaping will be realized.
  • the sealing element could be a separate one Be part which is connected to the valve member.
  • a particularly advantageous embodiment provides that the sealing element in one piece with the valve member is trained.
  • a fuel injector shown in Fig. 1 for Internal combustion engines has a valve body 1 which to known and for example from DE 197 29 843.5 resulting manner with an intermediate layer an intermediate disc by means of a sleeve-shaped Clamping nut clamped axially on a valve holder body is (not shown).
  • the valve body 1 has an axial bore 9, in which is a piston-shaped valve member 11 axially displaceable which is at one end with one after inside valve seat 13 in a combustion chamber side Hill 15 cooperates in the downstream behind the Valve seat 13 arranged a plurality of injection openings 17 are.
  • the valve body 1 is a rotationally symmetrical component with an upper thick section 19 and a lower one, slim shaft part 21, the combustion chamber end is closed by the crest 15.
  • the one in the top Section 19 arranged part of the bore 9 is as Guide bore 23 for the guide part 25 of the valve member educated.
  • the part of the bore extending in the valve body shaft 21 9 delimits together with the stem of the valve member 11 an annular gap 27 extending to the valve seat 13.
  • Im upper section 19 is near lower shaft part 21 between the guide bore 23 and the annular gap 27 of the Bore 9 an undercut enlarged in diameter Pressure chamber 29 arranged, the outer boundary 31st is preferably curved.
  • One in a blind hole of the Valve holding body inserted spring holds the valve member 11 via a spring plate in a manner known per se closed injection valve in contact with valve seat 13 (not shown).
  • an inlet channel 37 to the pressure chamber 29 To supply fuel runs thicker in the upper Section 19 of the valve body 1, starting from the latter upper end face adjacent to the guide bore 23 an inlet channel 37 to the pressure chamber 29.
  • the inlet channel 37 cuts the pressure chamber 29 to the side.
  • the sealing element 40 has a substantially circular cylindrical shape (see Fig. 2).
  • the incisions 41 on the circumference of the circular cylinder provided, for example as shown in Fig. 2, offset from each other by an angle of 90 ° are arranged.
  • the incisions 41 point on their Pressure chamber 29 side facing fluid dynamics optimized, for example as shown in FIG. 1, rounded surfaces 42 on the optimal flow of the Allow fuel in the annular gap 27.
  • sealing element 40 The function of the sealing element 40 is described below. During breaks in injection, i.e. when closed Injection valve, seals the cylindrical, fitted into the bore 9 sealing element 40 den Pressure space opposite the annular gap 27.
  • the sealing element 40 passes through a path the length d, while the pressure chamber 29 compared to the Annular gap 27 is sealed. Only after replacement this predetermined axial stroke travel over the recesses 41 the valve seat side lower edge of the Pressure chamber 29, whereby the pressure chamber 29 compared to the Annular gap 27 is opened.
  • the length d corresponds to the distance between the lower edge of the pressure chamber 29 on the valve seat side and the upper edge of the recesses 41 on the pressure chamber side, or in other words the axial length along which the cylindrical region of the sealing element 40, which is not provided with incisions 41, the valve body 1 below the edge of the valve seat side of the pressure chamber 29 overlaps.
  • the fuel flows when the valve is fully open from the pressure chamber 29 via the recesses 41 into the annular gap 27 and from there via the ejection openings 17 in the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the flow dynamic optimized surfaces 42 of the recesses 41 is therefore an optimal flow characteristic of the Allows fuel, being by appropriate Training of the recesses 41 and in particular the Surfaces 42 also have an injection profile shaping effect is achievable.
  • the sealing element described above enables a very effective sealing of the fuel injector during breaks in injection, so that it is prevented that uncontrolled, especially with larger leaks Fuel in the combustion chamber of the internal combustion engine can flow in.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen, mit einem an einem Ventilhaltekörper durch eine Spannmutter verspannten Ventilkörper, in dem ein Ventilglied in einer Bohrung axial verschiebbar geführt ist, wobei die Bohrung einen radial erweiterten Druckraum aufweist, in den wenigstens ein neben der Bohrung verlaufender Zulaufkanal mündet.
Derartige Kraftstoffeinspritzventile, die insbesondere bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen zum Einsatz kommen, sind seit längerem, beispielsweise aus der DE 197 29 843.5, bekannt.
Sie kommen beispielsweise bei einer aus der DE 44 14 242 A1 bekannten Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen zum Einsatz. Bei dieser Kraftstoffeinspritzeinrichtung fördert eine Kraftstoffhochdruckpumpe Kraftstoff aus einem Niederdruckraum über eine Förderleitung in einen Hochdrucksammelraum, der über Hochdruckleitungen mit den in den Brennraum der mit Kraftstoff zu versorgenden Brennkraftmaschine ragenden Einspritzventilen verbunden ist. Bei derartigen, auch als Common-Rail-Systeme bekannten Kraftstoffeinspritzeinrichtungen werden die Öffnungs- und Schließbewegungen der Kraftstoffeinspritzventile jeweils von einem elektrisch angesteuerten, in der Hochdruckleitung am Einspritzventil angeordneten Steuerventil gesteuert.
Problematisch bei diesen Kraftstoffeinspritzeinrichtungen ist beispielsweise ein Bruch in einer Hochdruckleitung, welcher zu einem unkontrollierten Abströmen von Kraftstoff führt. Um bei einem Bruch in einer Hochdruckleitung ein unkontrolliertes Abströmen von Kraftstoff zu vermeiden, ist es aus der DE 44 14 242 A1 bekannt, Durchflußbegrenzungsventile in allen Hochdruckleitungen vorzusehen, welche diese beim Überschreiten einer zulässigen Durchflußmenge verschließen.
Die US-A-4 082 224 offenbart ein einstückig mit dem Ventilglied ausgebildetes Dichtelement, wobei das Ventilglied nach außen öffnet.
Die weitaus häufigste Undichtheit bei Kraftstoffeinspritzventilen erfolgt durch Spänchen oder Schmutzteilchen im Größenbereich von 0,01 bis etwa 0,05 mm, die sich im Ventilsitz festsetzen. Derartige Teilchen hinterlassen am Düsennadelsitz der Kraftstoffeinspritzventile nicht selten Eindrücke und werden danach durch Einspritzvorgänge ausgespült. Aufgrund der Eindrücke entstehen am Ventilsitz Undichtheiten. Diese Lecks führen aufgrund des an den Kraftstoffeinspritzventilen dauernd anliegenden hohen Drucks dazu, daß permanent Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.
Insbesondere bei größeren Lecks kann dabei ein Schaden an der Brennkraftmaschine auftreten.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Durchflußbegrenzer im Zulauf zu den Kraftstoffeinspritzventilen verhindern ein unbeabsichtigtes Abströmen von Kraftstoff insbesondere bei kleineren Lecks nicht vollständig. So sind insbesondere bei kleineren Lecks eine höhere Drehzahl und eine hohe Last der Brennkraftmaschine erforderlich, um ein unkontrolliertes Abströmen von Kraftstoff durch derartige Durchflußbegrenzer zu verhindern.
Außerdem sprechen derartige Durchflußbegrenzungsventile nicht sofort an, sondern aufgrund ihrer Bauart wird bei Vorhandensein eines Lecks vielmehr unzulässigerweise zumindest eine Startmenge Kraftstoffs in den Brennraum der Kraftstoffmaschine unzulässigerweise eingespritzt.
Neben der Anordnung der Durchflußbegrenzungsventile in den Hochdruckleitungen ist es darüber hinaus bekannt, Klopfsensoren im Motorblock und HC-Sensoren im Auspuff der Brennkraftmaschine anzuordnen, um Lecks zu erfassen. Klopfsensoren können dabei kleinere bis mittlere Leckagen nicht erkennen, wohingegen HC-Sensoren eine Totzeit von mehreren Arbeitsspielen sowie Querempfindlichkeiten aufweisen. Mit beiden Sensorentypen kann daher erst nach mehrmaligen Arbeitsspielen Lecks detektiert und auf diese reagiert werden. In diesem Zeitraum tritt jeweils aufgrund der Lecks unzulässigerweise Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine ein, wodurch bereits ein Schaden an der Brennkraftmaschine auftreten kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kraftstoffeinspritzventil der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß bei möglichst geringem technischen Aufwand ein unkontrolliertes Abströmen von Kraftstoff im Falle beispielsweise einer Leckage an dem Ventilsitz des Kraftstoffeinspritzventils wirkungsvoll verhindert wird.
Vorteile der Erfindung
Diese Aufgabe wird bei einem Kraftstoffeinspritzventil der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein durch eine Ventilgliedhubbewegung axial verschiebliches Dichtelement vorgesehen ist, welches den Druckraum während der Einspritzpausen ventilsitzseitig verschließt und während der Einspritzvorgänge öffnet.
Durch dieses Dichtelement wird auf wirkungsvolle Weise praktisch ausgeschlossen, daß während der Einspritzpausen Kraftstoff von dem Druckraum zu Einspritzöffnungen am Ventilgliedsitz gelangen kann. Hierdurch wird nicht nur dann, wenn beispielsweise am Ventilgliedsitz aufgrund der oben beschriebenen Eindrücke Undichtigkeiten entstanden sind, verhindert, daß Kraftstoff unkontrolliert in den Brennraum der Brennkraftmaschine abströmen kann. Es wird auch bei auf andere Weise entstandenen Lecks beliebiger Größe - auch sehr großen Lecks - ein unkontrolliertes Abströmen von Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine verhindert.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht dabei vor, daß das Dichtelement bei Einspritzvorgängen erst nach Zurücklegen eines vorgegebenen Axialhubwegs öffnet. Hierdurch wird nicht nur eine gute Abdichtung während der Einspritzpausen und eine definierte Einspritzung bei Einspritzvorgängen erzielt. Es wird darüber hinaus auch eine optimale Vermischung von Luft und Kraftstoff vor einem Einspritzvorgang ermöglicht. Das Dichtelement bewirkt nämlich bei einem Aufwärtshub anfänglich eine Druckabsenkung im Ringspalt, in dem sich das Ventilglied bewegt, so daß komprimierte Luft aus dem Brennraum der Brennkraftmaschine in das Innere des Kraftstoffeinspritzventils eindringen kann. Diese Luft tritt zusammen mit Kraftstoff in einem ersten Teil der Einspritzung aus und bewirkt so eine geringe aber gut aufbereitete Menge eingespritzten Kraftstoffs und eingespritzter Luft während des Zündverzuges. Das reduziert die NOx-Emission und das Geräusch der Brennkraftmaschine.
Hinsichtlich der Ausbildung des Dichtelements sind rein prinzipiell die unterschiedlichsten Ausführungsformen denkbar. Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß das Dichtelement eine Schieberdichtung mit im wesentlichen kreiszylinderförmiger Gestalt ist, welche an ihrem Zylinderumfang wenigstens eine Ausnehmung aufweist. Diese Ausnehmung öffnet den Druckraum bei einer Ventilgliedhubbewegung ventilsitzseitig, so daß Kraftstoff aus dem Druckraum zum Ventilsitz abströmen kann.
Zur Erhöhung der eingespritzen Menge ist dabei vorteilhafterweise eine Mehrzahl von Ausnehmungen vorgesehen, die über den Umfang mit gleichen Winkeln winkelversetzt zueinander angeordnet sind.
Um einen optimalen Strömungsverlauf des eingespritzten Kraftstoffs zu ermöglichen, ist ferner vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Ausnehmungen auf ihrer dem Druckraum zugewandten Seite strömungsdynamisch optimierte, vorzugsweise abgerundete Flächen aufweisen. Dabei kann rein prinzipiell durch Ausbildung der strömungsdynamisch optimierten Flächen auch eine druckgesteuerte Einspritzverlaufsformung realisiert werden.
Das Dichtelement könnte rein prinzipiell ein separates Teil sein, welches mit dem Ventilglied verbunden ist. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß das Dichtelement einstückig mit dem Ventilglied ausgebildet ist.
Zeichnung
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1
eine Schnittdarstellung des brennraumseitigen Teils des Ventilkörpers eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils und
Fig. 2
eine in Fig. 1 entlang der Linie II-II geschnittene Schnittdarstellung eines Dichtelements eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Ein in Fig. 1 dargestelltes Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen weist einen Ventilkörper 1 auf, der auf an sich bekannte und beispielsweise aus der DE 197 29 843.5 hervorgehenden Weise unter Zwischenlage einer Zwischenscheibe mittels einer hülsenförmigen Spannmutter axial an einem Ventilhaltekörper verspannt ist (nicht dargestellt).
Der Ventilkörper 1 weist eine axiale Bohrung 9 auf, in der ein kolbenförmiges Ventilglied 11 axial verschiebbar geführt ist, welches an seinem einen Ende mit einem nach innen gekehrten Ventilsitz 13 in einer brennraumseitigen Kuppe 15 zusammenwirkt, in der stromabwärts hinter dem Ventilsitz 13 mehrere Einspritzöffnungen 17 angeordnet sind.
Der Ventilkörper 1 ist ein rotationssymmetrisches Bauteil mit einem oberen dicken Abschnitt 19 und einem unteren, schlanken Schaftteil 21, dessen brennraumseitiges Ende durch die Kuppe 15 verschlossen ist. Der im oberen Abschnitt 19 angeordnete Teil der Bohrung 9 ist als Führungsbohrung 23 für den Führungsteil 25 des Ventilglieds ausgebildet.
Der im Ventilkörperschaft 21 verlaufende Teil der Bohrung 9 begrenzt zusammen mit dem Schaft des Ventilgliedes 11 einen bis zum Ventilsitz 13 reichenden Ringspalt 27. Im oberen Abschnitt 19 ist nahe dem unteren Schaftteil 21 zwischen der Führungsbohrung 23 und dem Ringspalt 27 der Bohrung 9 ein im Durchmesser erweiterter, hinterschnittener Druckraum 29 angeordnet, dessen äußere Begrenzung 31 vorzugsweise gewölbt ist. Eine in einer Sackbohrung des Ventilhaltekörpers eingesetzte Feder hält das Ventilglied 11 über einen Federteller auf an sich bekannte Weise bei geschlossenem Einspritzventil in Anlage am Ventilsitz 13 (nicht dargestellt).
Zum Zuführen von Kraftstoff verläuft im oberen dickeren Abschnitt 19 des Ventilkörpers 1, ausgehend von dessen oberer Stirnfläche benachbart zu der Führungsbohrung 23 ein Zulaufkanal 37 zum Druckraum 29. Der Zulaufkanal 37 schneidet den Druckraum 29 seitlich an.
Zwischen dem Führungsteil 25 und dem Ventilglied 11 ist einstückig mit dem Ventilglied 11 und dem Führungsteil 25 ein Dichtelement 40 vorgesehen. Das Dichtelement 40 hat eine im wesentlichen kreiszylinderförmige Gestalt (siehe Fig. 2) . Am Umfang des Kreiszylinders sind Einschnitte 41 vorgesehen, welche beispielsweise wie in Fig. 2 dargestellt, jeweils um Winkel von 90° zueinander versetzt angeordnet sind. Die Einschnitte 41 weisen auf ihrer dem Druckraum 29 zugewandten Seite strömungsdynamisch optimierte, beispielsweise wie in Fig. 1 dargestellt, abgerundete Flächen 42 auf, die ein optimales Strömen des Kraftstoffs in den Ringspalt 27 ermöglichen.
Die Funktion des Dichtelements 40 wird im folgenden beschrieben. Während der Einspritzpausen, d.h. bei geschlossenem Einspritzventil, dichtet das zylinderförmige, paßgenau in die Bohrung 9 eingefügte Dichtelement 40 den Druckraum gegenüber dem Ringspalt 27 ab.
Bei einem Einspritzvorgang, d.h. dann, wenn das Ventilglied 11 von dem Ventilsitz 13 aufgrund einer Ventilgliedhubbewegung abhebt, vollführt das Dichtelement 40 zusammen mit dem Ventilglied 11 eine Hubbewegung. Zunächst durchläuft das Dichtelement 40 dabei einen Weg der Länge d, währenddessen der Druckraum 29 gegenüber dem Ringspalt 27 abgedichtet ist. Erst nach Zurücklegen dieses vorgegebenen Axialhubweges überfahren die Ausnehmungen 41 die ventilsitzseitige untere Kante des Druckraums 29, wodurch der Druckraum 29 gegenüber dem Ringspalt 27 geöffnet wird.
Die Länge d entspricht dem Abstand zwischen der unteren ventilsitzseitigen Kante des Druckraums 29 und der oberen druckraumseitigen Kante der Ausnehmungen 41 oder mit anderen Worten der axialen Länge, entlang welcher der nicht mit Einschnitten 41 versehene zylinderförmige Bereich des Dichtelements 40 den Ventilkörper 1 unterhalb der ventilsitzseitigen Kante des Druckraums 29 überlappt. Hierdurch wird wie beschrieben eine Verbindung zwischen Druckraum 29 und Ringspalt 27 oder eine Öffnung des Druckraums 29 erst nach Zurücklegen eines vorgegebenen Ventilgliedhubwegs ermöglicht. Dies hat den großen Vorteil, daß in der Zeit, in der das Ventilglied eine Hubbewegung ausführt, ohne daß der Druckraum 29 geöffnet ist, in dem Ringspalt 27 ein Unterdruck entsteht, welcher Luft aus dem Brennraum in den Ringspalt 27 einzieht. Das Ventilglied 11 wirkt so gewissermaßen als Pumpe. Diese Luft wird mit dem darauf eingeführten Kraftstoff vermischt und ermöglicht so eine gut aufbereitete Menge während des Zündverzuges. Dies ermöglicht niedrigere NOx-Emissionen und ein geringeres Geräusch der Brennkraftmaschine.
Bei vollständig geöffnetem Ventil strömt der Kraftstoff vom Druckraum 29 über die Ausnehmungen 41 in den Ringspalt 27 und von dort über die Ausspritzöffnungen 17 in den Brennraum der Brennkraftmaschine. Durch die strömungsdynamisch optimierten Flächen 42 der Ausnehmungen 41 wird daher eine optimale Strömungscharakteristik des Kraftstoffs ermöglicht, wobei durch entsprechende Ausbildung der Ausnehmungen 41 und insbesondere der Flächen 42 dabei auch ein Einspritzverlaufs-Formungseffekt erzielbar ist.
Das oben beschriebene Dichtelement ermöglicht eine sehr wirkungsvolle Abdichtung des Kraftstoffeinspritzventils während der Einspritzpausen, so daß verhindert wird, daß insbesondere auch bei größeren Lecks unkontrolliert Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine einströmen kann.
In Ergänzung zu dem oben beschriebenen Kraftstoffeinspritzventil können zur Detektion von insbesondere kleineren Leckagen des weiteren HC-Sensoren im Auspufftrakt eingesetzt werden.

Claims (4)

  1. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen, mit einem an einem Ventilhaltekörper durch eine Spannmutter verspannten Ventilkörper (1), in dem ein Ventilglied (11) in einer Bohrung (9) axial verschiebbar geführt ist, wobei die Bohrung (9) einen radial erweiterten Druckraum (29) aufweist, in den wenigstens ein neben der Bohrung (9) verlaufender Zulaufkanal (37) mündet, und mit einem durch eine Ventilgliedhubbewegung axial verschieblichen und einstückig mit dem Ventilglied (11) ausgebildeten Dichtelement (40), welches den Druckraum (29) während der Einspritzpausen ventilsitzseitig verschließt und während der Einspritzvorgänge durch eine vom Ventilsitz (13) weggerichtete Ventilgliedhubbewegung öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß am brennraumseitigen Ende der Bohrung (9) ein nach innen gekehrter Ventilsitz (13) ausgebildet ist und das Dichtelement (40) bei Einspritzvorgängen erst nach Zurücklegen eines vorgegebenen Axialhubwegs (d) öffnet.
  2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement eine Schieberdichtung mit im wesentlichen kreiszylindrischer Gestalt ist, welche an ihrem Zylinderumfang wenigstens eine Ausnehmung (41) aufweist.
  3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Ausnehmungen (41) über den Umfang mit gleichen Winkeln winkelversetzt zueinander angeordnet sind.
  4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (41) auf ihrer dem Druckraum (29) zugewandten Seite strömungsdynamisch optimierte, vorzugsweise abgerundete Flächen (42) aufweisen.
EP98966197A 1998-04-23 1998-12-07 Kraftstoffeinspritzventil Expired - Lifetime EP1003964B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19818200 1998-04-23
DE19818200A DE19818200A1 (de) 1998-04-23 1998-04-23 Kraftstoffeinspritzventil
PCT/DE1998/003581 WO1999056015A1 (de) 1998-04-23 1998-12-07 Kraftstoffeinspritzventil

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1003964A1 EP1003964A1 (de) 2000-05-31
EP1003964B1 true EP1003964B1 (de) 2004-05-12

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EP98966197A Expired - Lifetime EP1003964B1 (de) 1998-04-23 1998-12-07 Kraftstoffeinspritzventil

Country Status (4)

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EP (1) EP1003964B1 (de)
JP (1) JP2002507269A (de)
DE (2) DE19818200A1 (de)
WO (1) WO1999056015A1 (de)

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