EP1125057A1 - Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen - Google Patents

Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen

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Publication number
EP1125057A1
EP1125057A1 EP00958235A EP00958235A EP1125057A1 EP 1125057 A1 EP1125057 A1 EP 1125057A1 EP 00958235 A EP00958235 A EP 00958235A EP 00958235 A EP00958235 A EP 00958235A EP 1125057 A1 EP1125057 A1 EP 1125057A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fuel injection
injection valve
valve
limit stop
actuator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00958235A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Friedrich Boecking
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1125057A1 publication Critical patent/EP1125057A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • F02M61/161—Means for adjusting injection-valve lift
    • 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
    • F02M61/08—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 the valves opening in direction of fuel flow

Definitions

  • the invention is based on a fuel injection valve for internal combustion engines according to the preamble of claim 1.
  • a fuel injection valve known from DE 43 32 124 AI has an adjustable stroke limitation for the valve needle.
  • the stroke limiter has a limit stop, which is displaceably guided in a guide bore of the fuel injection valve, and an actuator.
  • the limit stop and the actuator are arranged axially one behind the other and around the valve needle. By actuating the actuator, it changes its axial length, which limits the stroke limitation for the valve needle and thus its stroke.
  • the stroke of the valve needle can be changed within a range of approx. 0.1 mm. If a larger change in the stroke is necessary, several actuators must be arranged one behind the other, which, however, makes the axial length of the fuel injection valve very large.
  • the fuel injection valve for internal combustion engines according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the stroke of
  • Valve needle can change in a very large area. In addition, only a very small actuator is required. It is advantageous here to design the limit stop as a ring arranged around the valve needle with an axial gap.
  • the actuators can be fixed, which is favorable for the electrical connections.
  • a spring element is arranged in the guide bore of the limit stop axially to the limit stop and exerts a force acting on the limit stop against the opening direction of the fuel injection valve, the limit stop can be brought into an initial position.
  • the spring element is supported on a shoulder surface of the fuel injection valve, which faces away from the opening direction of the fuel injection valve.
  • Valve needle is displaceable in the opening direction, since the limit stop can thereby be displaced without additional means.
  • a simple construction and an easy assembly is given if the limit stop has a washer which is arranged between the limit stop and the shoulder surface of the valve needle.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a partially illustrated fuel injection valve
  • FIG. 2a shows a view of a first stroke limitation
  • FIG. 2b shows a plan view of the stroke limitation according to FIG. 2a
  • FIG. 3a shows a view of a second stroke limitation
  • FIG. 3b shows a plan view of the stroke limitation according to FIG. 3a. Description of the embodiment
  • a fuel injection valve 10 for internal combustion engines shown in FIG. 1 has a valve body 12 which is axially clamped to a valve holding body 14 by means of a union nut (not shown).
  • the valve body 12 has an axial guide bore 16 in which a valve needle 18 is guided so as to be axially displaceable.
  • a valve needle 18 At the end of the valve needle 18, which projects into a combustion chamber of the internal combustion engine to be supplied, there is an as
  • Valve closing member acting valve head 20 is formed.
  • the valve head 20 has a conical sealing surface 22 facing the valve body 12, which cooperates with a corresponding valve seat surface 24 on the front side of the valve body 12 on the combustion chamber side.
  • Radial injection bores 26 are formed at the end of the valve body 12 projecting into the combustion chamber, wherein an injection bore 26 would also be sufficient.
  • the injection bores 26 are arranged such that when the valve needle 18 rests with its sealing surface 22 on the valve seat surface 24, the injection bores 26 are closed by the valve head 20.
  • valve needle 18 moves during an opening movement in the opening direction indicated by an arrow 28, ie when the valve needle 18 moves into and out of the valve body 12, a connection is established between a pressure chamber 30 containing fuel and that in the valve body 12 the nozzle needle 18 is formed, and the injection bores 26 are created.
  • An adjustable stroke limiter 32 is provided to change the stroke of the valve needle 18.
  • the stroke limiter 32 has a limit stop 34, which is displaceably guided in a guide bore 36 of the fuel injection valve 10.
  • the guide bore 36 is partly formed in the valve body 12 and partly in the valve holding body 14. However, it can be seen that the guide bore 36 can also be formed only in the valve body 12 or only in the valve holding body 14. In the present embodiment, the
  • Valve body 12 formed part 36 * of the guide bore 36 preferably a smaller diameter than the diameter of the part 36 "of the guide bore 36 formed in the valve holding body 14.
  • the diameter of the part 36 'of the guide bore 36 is also smaller than that of the
  • Limiting stop 34 This results in a shoulder surface 37 at the transition from the valve body 12 to the valve holding body 14.
  • the shoulder surface 37 on the valve body 12 faces away from the opening direction 28 and forms an end stop for the limiting stop 34.
  • a spring element 38 is arranged axially to the limit stop 34 in the guide bore 36 of the limit stop 34, which is preferably a helical spring.
  • the spring element 38 exercises on the
  • Limiting stop 34 exerts a force acting against the opening direction 28 of the fuel injection valve 10.
  • the spring element 38 is preferably supported on a shoulder surface 40 of the fuel injection valve 10, which is from the opening direction 28 of the fuel injection valve
  • a washer 44 is preferably provided on the end face 42 of the limit stop 34 facing away from the spring element 38.
  • a shoulder surface 48 of the valve needle 18 can come to rest.
  • the washer 44 of the limit stop 34 is thus arranged between the limit stop 34 and the shoulder surface 48 of the valve needle 18.
  • the washer 44 can also be formed in one piece with the limit stop 34. It is also possible that the shoulder surface 48 has a larger diameter, so that the washer 44 can be dispensed with entirely.
  • valve needle 18 projects with a shaft part 50 into a spring chamber 52 provided in the valve holding body 14 and there has a spring plate 54 firmly connected to the valve needle 18. At this spring plate 54 engages a valve spring 56 which is located on one of the
  • End face 58 of the valve holding body 14 which points to the opening direction 28 and thus keeps the valve needle 18 prestressed via the sealing surface 22 in contact with the valve seat surface 24.
  • a further shaft part 60 of the valve needle 18 adjoins the spring plate 54, via which the
  • Valve needle 18 can be operated in the usual way. That is, if a force is exerted on the shaft part 60 in the opening direction 28 that is greater than the spring force of the valve spring 56, the fuel injection valve 10 opens for an injection process.
  • control device (not shown) for the fuel injection valve 10 is also provided.
  • Limit stop 34 has an axial gap 62, in which an actuator 64, preferably a piezo element, is arranged.
  • the limit stop 34 is a ring arranged around the valve needle 18 with an axial gap 62.
  • the actuator 64 expands in the activated state, so that the gap 62 and thus also the limit stop 34 is widened, as a result of which the otherwise axially displaceable limit stop 34 clamps in its guide bore 36.
  • a modified limit stop 34a is shown in FIGS. 3a and 3b.
  • Two brake shoes 66 are arranged in the gap 62a, between which at least one actuator 64, preferably two actuators 64, are arranged.
  • the brake shoes 66 have approximately the length of the guide bore 36, so that they are preferably fixed in the axial direction. This has the advantage that the actuators 64 do not have to be moved.
  • the limit stop 34a can slide along the brake shoes 66.
  • Fuel injection valve 10 is initially closed by valve needle 18, which is in the closed position.
  • the limit stop 34, 34a is pressed with its washer 44 against the shoulder surface 48 of the valve needle 18 by the pressure force of the spring element 38.
  • the actuator 64 is not activated by the control device.
  • the nozzle needle 18 is moved in the opening direction 28.
  • Limit stop 34 and its washer 44 are thus also displaced in the opening direction 28 by the shoulder surface 48 of the valve needle 18.
  • the actuator 64 is actuated by the control device in such a way that it expands in such a way that the limit stop 34, 34a clamps in the guide bore 36.
  • the valve needle 18 cannot move any further in the opening direction 28 since its stroke is limited by the limit stop 34, 34a. This gives a certain opening cross-section for a certain amount of fuel is located on the one or more injection bores 26.
  • the valve needle 18 After the end of the injection process, the valve needle 18 returns to its closed position.
  • the limit stop 34, 34a with its washer 44 can either be brought back into contact with the shoulder surface 48 of the valve needle 18 by the spring element 38 or can at least be shifted a little counter to the opening direction 28. As a result, the opening cross-section is the next injection process
  • the limit stop 34 can remain in its position in that the actuator 64 is still controlled by the control unit.
  • the valve needle 18 has the same stroke during the next injection process, as a result of which the same amount of fuel is injected.
  • valve needle 18 can move the limit stop 34, 34a further during the next injection, so that the stroke is increased. As a result, the opening cross section of the injection bore 26 or the injection bores 26 is enlarged, as a result of which more fuel is injected.
  • the limit stop 34, 34a can thus be moved again for each injection process or over several
  • valve needle 18 is not moved too much during the opening process and the spring element 38 is thereby damaged, since the spring element 38 has sufficient space in the part 36 ⁇ of the guide bore 36.
  • the stroke limitation 32 has been described with reference to a fuel injection valve 10 that opens to the outside.
  • the stroke limiter 32 can also be used for fuel injection valves that open when the valve needle moves into the interior of the fuel injection valve.
  • the spring element 38 is supported in the guide bore 36 on the shoulder surface opposite the shoulder surface 40. In this case, the spring element 38 is closed
  • Limit stop 34 with its washer 44.
  • a shoulder surface 48 of the valve needle 18 is also supported on the washer 44.
  • the opening direction points counter to the opening direction 28 shown in FIG. 1.
  • limit stop 34, 34a can be displaced in the opening direction 28 during an injection process by the shoulder surface 48 of the valve needle 18 pointing in the opening direction 28 of the fuel injection valve 10, as a result of which the limit stop 34, 34a can be displaced into the required position. Furthermore, the limit stop 34, 34a by the spring element 38 again brought into its starting position. This eliminates the need for an additional adjusting element for the limit stop 34

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Es wird ein Kraftstoffeinspritzventil (10) für Brennkraftmaschinen vorgeschlagen. Das Kraftstoffeinspritzventil (10) hat eine verstellbare Hubbegrenzung (32) für die Ventilnadel (18). Die Hubbegrenzung (32) weist einen Begrenzungsanschlag (34), der in einer Führungsbohrung (36) des Kraftstoffeinspritzventils verschiebbar geführt ist und mindestens einen Aktuator auf. Der Begrenzungsanschlag (34, 34a) weist einen axialen Spalt (62, 62a) auf, in dem der Aktuator (64) angeordnet ist. Wird der Aktuator (64) augesteuert, so dehnt er sich derart aus, dass der Begrenzungsanschlag (34, 34a) gedehnt wird, wodurch der Begrenzungsanschlag (34, 34a) in seiner Führungsbohrung (36) klemmt. Auf diese Weise ist mit einem relativ klein ausgebildeten Aktuator (64) eine Hubverstellung für die Ventilnadel (18) in einem sehr grossen Bereich möglich.

Description

Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Anspruchs 1. Ein derartiges aus der DE 43 32 124 AI bekanntes Kraftstoffeinspritzventil hat eine verstellbare Hubbegrenzung für die Ventilnadel. Die Hubbegrenzung weist einen Begrenzungsanschlag, der in einer Fuhrungsbohrung des Kraftstoffeinspritzventils verschiebbar geführt ist, und einen Aktuator auf. Der Begrenzungsanschlag und der Aktuator sind axial hintereinander und um die Ventilnadel herum angeordnet. Durch Ansteuern des Aktuators verändert dieser seine axiale Länge, wodurch die Hubbegrenzung für die Ventilnadel und somit deren Hub begrenzt wird. Durch diese
Anordnung läßt sich der Hub der Ventilnadel in einem Bereich von ca. 0,1 mm verändern. Ist eine größere Veränderung des Hubs notwendig, so müssen mehrere Aktuatoren hintereinander angeordnet werden, wodurch allerdings die axiale Baulänge des Kraftstoffeinspritzventils sehr groß wird.
Es ist ferner bekannt, eine Ventilnadel direkt anzusteuern, um so eine Veränderung des Hubs zu erzielen. Dies erfordert jedoch einen sehr hohen Aufwand. Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß sich der Hub der
Ventilnadel in einem sehr großen Bereich verändern läßt. Außerdem ist nur ein sehr kleiner Aktuator erforderlich. Hierbei ist es vorteilhaft, den Begrenzungsanschlag als einen um die Ventilnadel angeordneten Ring mit einem axialen Spalt auszubilden.
Sind in dem Spalt zwei in axialer Richtung des Kraftstoffeinspritzventils feststehende Bremsbacken angeordnet, zwischen denen zwei Aktuatoren angeordnet sind, so können die Aktuatoren feststehen, was günstig für die elektrischen Anschlüsse ist.
Ist in der Führungsbohrung des Begrenzungsanschlags axial zum Begrenzungsanschlag ein Federelement angeordnet, das auf den Begrenzungsanschlag eine entgegen der Öffnungsrichtung des Kraftstoffeinspritzventils wirkende Kraft ausübt, so kann der Begrenzungsanschlag in eine Ausgangsstellung gebracht werden. Hierfür stützt sich das Federelement an einer Schulterfläche des Kraftstoffeinspritzventils ab, die von der Öffnungsrichtung des Kraftstoffeinspritzventils wegweist .
Es ist zweckmäßig, daß der Begrenzungsanschlag bei einem Einspritzvorgang durch eine in die Öffnungsrichtung des Kraftstoffeinspritzventils weisende Schulterfläche der
Ventilnadel in die Öffnungsrichtung verschiebbar ist, da dadurch der Begrenzungsanschlag ohne zusätzliche Mittel verschiebbar ist. Ein einfacher Aufbau und eine leichte Montage ist gegeben, wenn der Begrenzungsanschlag eine U-Scheibe aufweist, die zwischen dem Begrenzungsanschlag und der Schulterfläche der Ventilnadel angeordnet ist.
Ist in der Führungsbohrung eine einen Endanschlag für den Begrenzungsanschlag bildende Schulterfläche ausgebildet, die von der Öffnungsrichtung wegweist, so ist ein maximaler Hub der Ventilnadel gegeben. Außerdem ist das Feldelement gegen Beschädigungen geschützt.
Ferner erweist es sich als sehr günstig, als Aktuator ein Piezoelelement zu verwenden.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils für Brennkraftmaschinen ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Längsschnitt durch ein teilweise dargestelltes Kraftstoffeinspritzventil , Figur 2a eine Ansicht einer ersten Hubbegrenzung, Figur 2b eine Draufsicht auf die Hubbegrenzung gemäß Figur 2a,
Figur 3a eine Ansicht einer zweiten Hubbegrenzung und Figur 3b eine Draufsicht auf die Hubbegrenzung gemäß Figur 3a. Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Ein in der Figur 1 dargestelltes Kraftstoffeinspritzventil 10 für Brennkraftmaschinen weist einen Ventilkörper 12 auf, der mittels einer nicht dargestellten Überwurfmutter an einem Ventilhaltekörper 14 axial festgespannt ist. Der Ventilkörper 12 weist eine axiale Führungsbohrung 16 auf, in der eine Ventilnadel 18 axial verschiebbar geführt ist. An dem Ende der Ventilnadel 18, das in einen Brennraum der zu versorgenden Brennkraftmaschine ragt, ist ein als
Ventilschließglied wirkender Ventilkopf 20 ausgebildet. Der Ventilkopf 20 weist eine dem Ventilkörper 12 zugewandte konische Dichtfläche 22 auf, die mit einer entsprechenden Ventilsitzfläche 24 an der brennraumseitigen Stirnseite des Ventilkörpers 12 zusammenwirkt. An dem in den Brennraum ragenden Ende des Ventilkörpers 12 sind radiale Einspritzbohrungen 26 ausgebildet, wobei auch eine Einspritzbohrung 26 ausreichen würde. Die Einspritzbohrungen 26 sind so angeordnet, daß, wenn die Ventilnadel 18 mit ihrer Dichtfläche 22 an der Ventilsitzfläche 24 anliegt, die Ξinspritzbohrungen 26 durch den Ventilkopf 20 verschlossen sind. Bewegt sich die Ventilnadel 18 bei einer Öffnungsbewegung in die mit einem Pfeil 28 angegebene Öffnungsrichtung, d.h. wenn sich die Ventilnadel 18 in den Brennraum hinein- und aus dem Ventilkörper 12 herausbewegt, wird eine Verbindung zwischen einem Kraftstoff enthaltenden Druckraum 30, der im Ventilkörper 12 um die Düsennadel 18 ausgebildet ist, und den Einspritzbohrungen 26 geschaffen. Je nach dem, wie weit die Düsennadel 18 sich aus dem Ventilkörper 12 herausbewegt, d.h. je nach dem, wie groß der Hub der Ventilnadel 18 ist, werden mehr oder weniger Einspritzbohrungen 26 freigegeben, wodurch mehr oder weniger Kraftstoff eingespritzt wird. Zur Veränderung des Hubs der Ventilnadel 18 ist eine verstellbare Hubbegrenzung 32 vorgesehen. Die Hubbegrenzung 32 weist einen Begrenzungsanschlag 34 auf, der in einer Fuhrungsbohrung 36 des Kraftstoffeinspritzventils 10 verschiebbar geführt ist. Wie aus der Figur 1 hervorgeht, ist die Führungsbohrung 36 teilweise im Ventilkörper 12 und teilweise im Ventilhaltekorper 14 ausgebildet. Es ist jedoch ersichtlich, daß die Führungsbohrung 36 auch nur im Ventilkörper 12 oder nur im Ventilhaltekorper 14 ausgebildet sein kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der im
Ventilkörper 12 ausgebildete Teil 36* der Führungsbohrung 36 vorzugsweise einen kleineren Durchmesser als der Durchmesser des im Ventilhaltekorper 14 ausgebildeten Teils 36" der Führungsbohrung 36. Somit ist der Durchmesser des Teils 36' der Führungsbohrung 36 auch kleiner als der des
Begrenzungsanschlags 34. Dadurch ergibt sich am Übergang vom Ventilkörper 12 zum Ventilhaltekorper 14 eine Schulterfläche 37. Die Schulterfläche 37 am Ventilkörper 12 weist von der Öffnungsrichtung 28 weg und bildet einen Endanschlag für den Begrenzungsanschlag 34.
In der Führungsbohrung 36 des Begrenzungsanschlags 34 ist axial zum Begrenzungsanschlag 34 ein Federelement 38 angeordnet, wobei es sich vorzugsweise um eine Schraubenfeder handelt. Das Federelement 38 übt auf den
Begrenzungsanschlag 34 eine entgegen der Öffnungsrichtung 28 des Kraftstoffeinspritzventils 10 wirkende Kraft aus. Hierzu stützt sich das Federelement 38 vorzugsweise an einer Schulterfläche 40 des Kraftstoffeinspritzventils 10 ab, die von der Öffnungsrichtung 28 des Kraftstoffeinspritzventils
10 wegweist, und vorzugsweise am Ventilkörper 12 ausgebildet ist. An der von dem Federelement 38 abgewandten Stirnseite 42 des Begrenzungsanschlags 34 ist vorzugsweise eine U-Scheibe 44 vorgesehen. Auf der von der Stirnseite 42 des Begrenzungsanschlags 34 abgewandten Stirnseite 46 der U-Scheibe 44 kann eine Schulterfläche 48 der Ventilnadel 18 zur Anlage kommen. Die U-Scheibe 44 des Begrenzungsanschlags 34 ist somit zwischen dem Begrenzungsanschlag 34 und der Schulterfläche 48 der Ventilnadel 18 angeordnet. Wie aus der Figur 1 hervorgeht, kann die U-Scheibe 44 auch einstückig mit dem Begrenzungsanschlag 34 ausgebildet sein. Ebenfalls ist es möglich, daß die Schulterfläche 48 einen größeren Durchmesser aufweist, so daß die U-Scheibe 44 gänzlich entfallen kann.
Die Ventilnadel 18 ragt mit einem Schaftteil 50 in einen im Ventilhaltekorper 14 vorgesehenen Federraum 52 und weist dort einen fest mit der Ventilnadel 18 verbundenen Federteller 54 auf. An diesem Federteller 54 greift eine Ventilfeder 56 an, die sich an einer von der
Öffnungsrichtung 28 wegweisenden Stirnfläche 58 des Ventilhaltekörpers 14 abstützt und so die Ventilnadel 18 über die Dichtfläche 22 in Anlage mit der Ventilsitzfläche 24 vorgespannt hält. An den Federteller 54 schließt sich ein weiterer Schaftteil 60 der Ventilnadel 18 an, über den die
Ventilnadel 18 in üblicher Weise betätigt werden kann. D.h., wird auf den Schaftteil 60 eine in die Öffnungsrichtung 28 wirkende Kraft ausgeübt, die größer als die Federkraft der Ventilfeder 56 ist, so öffnet sich das Kraftstoffeinspritzventil 10 für einen Einspritzvorgang.
Ferner ist noch eine nicht dargestellte Steuereinrichtung für das Kraftstoffeinspritzventil 10 vorgesehen.
Aus den Figuren 2a und 2b geht hervor, daß der
Begrenzungsanschlag 34 einen axialen Spalt 62 aufweist, in dem ein Aktuator 64, vorzugsweise ein Piezoelement , angeordnet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Begrenzungsanschlag 34 um einen um die Ventilnadel 18 angeordneten Ring mit einem axialen Spalt 62. Der Aktuator 64 dehnt sich im angesteuerten Zustand aus, so daß der Spalt 62 und somit auch der Begrenzungsanschlag 34 aufgeweitet wird, wodurch der ansonsten axial verschiebbare Begrenzungsanschlag 34 in seiner Führungsbohrung 36 klemmt.
In den Figuren 3a und 3b ist ein abgewandelter Begrenzungsanschlag 34a dargestellt. In dem Spalt 62a sind zwei Bremsbacken 66 angeordnet, zwischen denen mindestens ein Aktuator 64, vorzugsweise zwei Aktuatoren 64, angeordnet sind. Die Bremsbacken 66 haben in etwa die Länge der Führungsbohrung 36, so daß sie in axialer Richtung vorzugsweise feststehen. Dies hat zum Vorteil, daß die Aktuatoren 64 nicht bewegt werden müssen. Der Begrenzungsanschlag 34a kann entlang der Bremsbacken 66 gleiten.
Im Betrieb ist der Ventilkörper 12 des
Kraftstoffeinspritzventils 10 zunächst durch die sich in der Schließstellung befindliche Ventilnadel 18 verschlossen. Der Begrenzungsanschlag 34, 34a wird mit seiner U-Scheibe 44 durch die Druckkraft des Federelements 38 gegen die Schulterfläche 48 der Ventilnadel 18 gedrückt. Der Aktuator 64 wird hierbei durch die Steuereinrichtung nicht angesteuert. Bei einer Einspritzung wird die Düsennadel 18 in die Öffnungsrichtung 28 verschoben. Der
Begrenzungsanschlag 34 und seine U-Scheibe 44 werden somit durch die Schulterfläche 48 der Ventilnadel 18 ebenfalls in die Öffnungsrichtung 28 verschoben. Ist der erforderliche Hub erreicht, so wird der Aktuator 64 durch das Steuergerät so angesteuert, daß er sich derart ausdehnt, daß der Begrenzungsanschlag 34, 34a in der Führungsbohrung 36 klemmt. Die Ventilnadel 18 kann sich nicht weiter in die Öffnungsrichtung 28 bewegen, da ihr Hub durch den Begrenzungsanschlag 34, 34a begrenzt wird. Dadurch ergibt sich an der oder den Einspritzbohrungen 26 ein bestimmter Öffnungsquerschnitt für eine bestimmte Kraftstoffmenge .
Nach dem Ende des Einspritzvorgangs geht die Ventilnadel 18 wieder in ihre Schließstellung zurück. Nun kann in Abhängigkeit von der vorherigen Einspritzung der Begrenzungsanschlag 34, 34a mit seiner U-Scheibe 44 durch das Federelement 38 entweder wieder in Anlage mit der Schulterfläche 48 der Ventilnadel 18 gebracht werden oder zumindest ein wenig entgegen der Öffnungsrichtung 28 verschoben werden. Dadurch ist beim nächsten Einspritzvorgang der Öffnungsquerschnitt der
Einspritzbohrung 26 oder der Einspritzbohrungen 26 geringer, wodurch weniger Kraftstoff eingespritzt wird.
Alternativ kann der Begrenzungsanschlag 34 in seiner Position verharren, indem der Aktuator 64 weiterhin vom Steuergerät angesteuert wird. Dadurch hat die Ventilnadel 18 beim nächsten Einspritzvorgang den gleichen Hub, wodurch die gleiche Menge an Kraftstoff eingespritzt wird.
Wurde zu wenig Kraftstoff eingespritzt, so kann bei der nächsten Einspritzung die Ventilnadel 18 den Begrenzungsanschlag 34, 34a weiter verschieben, so daß der Hub vergrößert wird. Dadurch wird der Öffnungsquerschnitt der Einspritzbohrung 26 bzw. der Einspritzbohrungen 26 vergrößert, wodurch mehr Kraftstoff eingespritzt wird.
Der Begrenzungsanschlag 34, 34a kann also für jeden Einspritzvorgang neu verschoben werden oder über mehrere
Einspritzvorgänge in der gleichen Position bleiben. Der Hub der Ventilnadel 18 ist durch den Begrenzungsanschlag 34, 34a somit sehr variabel und in einem großen Bereich verstellbar. Der oder die erforderlichen Aktuatoren 64 sind sehr klein, da sie in dem Spalt 62, 62a des ringförmigen Begrenzungsanschlags 34, 34a angeordnet sind.
Durch die einen Endanschlag für den Begrenzungsanschlag 34 bildende Schulterfläche 37 ist der maximale Hub der
Ventilnadel 12 gegeben. Außerdem ist gesichert, daß die Ventilnadel 18 beim Öffnungsvorgang nicht zu sehr verschoben wird und dadurch das Federelement 38 beschädigt wird, da das Federelement 38 im Teil 36 λ der Führungsbohrung 36 ausreichend Platz hat.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde die Hubbegrenzung 32 anhand eines Kraftstoffeinspritzventils 10, das nach außen öffnet, beschrieben. Die Hubbegrenzung 32 kann jedoch auch für Kraftstoffeinspritzventile verwendet werden, die durch eine Bewegung der Ventilnadel in das Innere des Kraftstoffeinspritzventils öffnen. In diesem Fall stützt sich das Federelement 38 in der Führungsbohrung 36 an der der Schulterfläche 40 gegenüberliegenden Schulterfläche ab. An das Federelement 38 schließt sich hierbei der
Begrenzungsanschlag 34 mit seiner U-Scheibe 44 an. An der U-Scheibe 44 stützt sich ebenfalls eine Schulterfläche 48 der Ventilnadel 18 ab. Bei einem derartigen Kraftstoffeinspritzventil weist die Öffnungsrichtung entgegen der in der Figur 1 dargestellten Öffnungsrichtung 28.
Vorteilhaft ist, daß der Begrenzungsanschlag 34, 34a bei einem Einspritzvorgang durch die in die Öffnungsrichtung 28 des Kraftstoffeinspritzventils 10 weisende Schulterfläche 48 der Ventilnadel 18 in die Öffnungsrichtung 28 verschiebbar ist, wodurch der Begrenzungsanschlag 34, 34a in die erforderliche Position verschiebbar ist. Ferner wird der Begrenzungsanschlag 34, 34a durch das Federelement 38 wieder in seine Ausgangslage gebracht. Hierdurch entfällt ein zusätzliches Verstellelement für den Begrenzungsanschlag 34

Claims

Ansprüche
1. Kraftstoffeinspritzventil (10) für Brennkraftmaschinen mit einer verstellbaren Hubbegrenzung (32) für die Ventilnadel (18) , wobei die Hubbegrenzung (32) einen Begrenzungsanschlag (34, 34a), der in einer Führungsbohrung (36) des Kraftstoffeinspritzventils (10) verschiebbar geführt ist, und mindestens einen Aktuator (64) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzungsanschlag (34) einen axialen Spalt (62, 62a) aufweist und daß der mindestens eine Aktuator (64) in dem Spalt (62, 62a) derart angeordnet ist, daß der mindestens eine Aktuator (64) im angesteuerten Zustand den Spalt (62, 62a) aufweitet, so daß der Begrenzungsanschlag (34, 34a) in seiner Führungsbohrung (66) klemmt.
2. Kraftstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzungsanschlag (34, 34a) ein um die Ventilnadel (18) angeordneter Ring mit einem axialen Spalt (62, 62a) ist.
3. Kraftstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Spalt (62a) zwei vorzugsweise in axialer Richtung des
Kraftstoffeinspritzventils (10) feststehende Bremsbacken (66) angeordnet sind, zwischen denen mindestens ein Aktuator (64) , vorzugsweise zwei Aktuatoren (64) , angeordnet sind.
4. Kraftstoffeinspritzventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Führungsbohrung (36) des Begrenzungsanschlags (34, 34a) axial zum Begrenzungsanschlag (34, 34a) ein Federelement (38), vorzugsweise eine Schraubenfeder, angeordnet ist, das auf den Begrenzungsanschlag (34) eine entgegen der Öffnungsrichtung (28) des Kraftstoffeinspritzventils (10) wirkende Kraft ausübt .
5. Kraftstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Federelement (38) an einer Schulterfläche (40) des Kraftstoffeinspritzventils (10) abstützt, die von der Öffnungsrichtung (28) des Kraftstoffeinspritzventils (10) wegweist.
6. Kraftstoffeinspritzventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzungsanschlag
(34, 34a) bei einem Einspritzvorgang durch eine in die Öffnungsrichtung (28) des Kraftstoffeinspritzventils (10) weisende Schulterfläche (48) der Ventilnadel (18) in die Öffnungsrichtung (28) verschiebbar ist.
7. Kraftstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzungsanschlag (34, 34a) eine
U-Scheibe (44) aufweist, die zwischen dem
Begrenzungsanschlag (34, 34a) und der Schulterfläche (48) der Ventilnadel (18) angeordnet ist.
8. Kraftstoffeinspritzventil (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Führungsbohrung (36) eine einen Endanschlag für den Begrenzungsanschlag (34, 34a) bildende Schulterfläche (37) ausgebildet ist, die von der Öffnungsrichtung (28) wegweist.
9. Kraftstoffeinspritzventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator (64) ein Piezoelelement ist.
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