EP1346143B1 - Fuel injection valve for internal combustion engines - Google Patents
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- EP1346143B1 EP1346143B1 EP01270695A EP01270695A EP1346143B1 EP 1346143 B1 EP1346143 B1 EP 1346143B1 EP 01270695 A EP01270695 A EP 01270695A EP 01270695 A EP01270695 A EP 01270695A EP 1346143 B1 EP1346143 B1 EP 1346143B1
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- bore
- throttle
- annular collar
- fuel injection
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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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
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- F02M61/10—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
- F02M61/12—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type characterised by the provision of guiding or centring means for valve bodies
Definitions
- the invention relates to a fuel injection valve for Internal combustion engines, preferably self-igniting internal combustion engines, as known from DE 198 57 244 A1 is.
- a valve body has a bore in which a piston-shaped valve member against a closing force is arranged to be longitudinally displaceable.
- the valve member comes on its combustion chamber end into a valve sealing surface, which cooperates with a valve seat and so the opening controls at least one injection opening.
- the valve member is in the bore in a combustion chamber facing away from the combustion chamber Sealing section and in a combustion chamber facing guide section guided in the hole.
- the guide section is divided into a ring collar facing away from the combustion chamber an annular groove formed on the side of the valve member Recesses is separated, so that fuel through this Recesses between the wall of the bore and the valve member can flow past.
- the ring collar points to his end facing the combustion chamber on a control edge, which with a cooperates on the wall of the bore formed sealing edge.
- the bore is a throttle bore trained so that fuel throttled from the pressure chamber to the recesses and thus to a second pressure chamber, the between the valve member and the wall of the bore between the guide section and the valve sealing surface is, can flow.
- the closed state of the Fuel injection valve is the valve sealing surface of the Valve member on the valve seat and the control edge on the collar is located facing the sealing edge, see that only through the throttle bore a connection from the first to the second pressure chamber. If an injection is to take place, so fuel is under high pressure in the first Pressure chamber initiated and flows from there through the throttle bore also in the second pressure room.
- valve sealing surface lifts from the valve seat and fuel is through the injection opening into the combustion chamber of the internal combustion engine injected.
- the control edge on the valve element faces the combustion chamber is too little fuel through the throttle bore from the first to the second pressure chamber reach. If in the course of the opening stroke movement of the valve member the control edge passes the sealing edge, so the first pressure chamber via the ring groove and the recesses on Guide section of the valve member with the second pressure chamber connected and fuel can be almost unthrottled from first flow into the second pressure chamber.
- the throttle duct is designed as a throttle bore, which is at least approximately parallel to the longitudinal axis of the Valve member runs in the collar.
- a throttle bore can be advantageously by laser drilling produce what it is a non-contact process so that the throttle bore easily after completion of the whole Valve member can be introduced. It can also be provided that a plurality of such throttle bores distributed over the circumference of the ring collar is to ensure a steady flow of fuel from the first to ensure in the second pressure chamber.
- the throttle bores are preferably arranged so that a of the recesses in the guide section of the valve member in the combustion chamber extension of the throttle bore, so that there is free access to the combustion chamber Front of the collar by one from the combustion chamber side Laser beam coming end of the valve member is given.
- the fuel injector is the throttle connection by at least one bevel on the side Ring collar trained. These cuts can be extensive be carried out, which is easy to manufacture and a very precise setting of the cross-section of the throttle connection makes possible.
- FIG. 1 is a fuel injection valve according to the invention shown in longitudinal section.
- a valve body 1 In a valve body 1 is a bore 3 is formed, the end facing away from the combustion chamber of the valve body 1 is open and at the combustion chamber end passes into a substantially conical valve seat 13.
- a piston-shaped Valve member 5 arranged longitudinally.
- the valve member 5 is with a sealing portion 105 in one bore seal section 103 facing away from the combustion chamber Bore 3 sealingly guided and also with a guide section 205 in a combustion chamber-side bore guide section 203.
- valve member 5 Goes to its combustion chamber end the valve member 5 in a valve sealing surface 15, which in is essentially conical and with the valve seat 13 cooperates so that the injection openings 17 in the system the valve sealing surface 15 is closed on the valve seat 13 and with the valve sealing surface lifted off the valve seat 13 15 are released.
- a first Pressure chamber 9 is formed, the one in the valve body 1 extending inlet channel 7 with one in the drawing High-pressure fuel source, not shown, connectable is.
- valve sealing surface 15 and valve seat 13 via the injection openings 17 is connectable to the combustion chamber.
- Figure 2 shows an enlarged view of Figure 1 in Area of the bore guide section 203.
- Figure 3 shows the corresponding cross section along the line III-III of Figure 1 and Figure 2.
- the guide section 205 is in the bore guide section 203 led and has three areal Grindings 28 on, so that fuel on the guide section 205 past in the axial direction of the valve member 5 can flow.
- Ahead of the combustion chamber adjoins the guide section 205 an annular groove 26 on and in turn a collar 22.
- the collar 22 is in a radial plane
- the valve member 5 is arranged and has a combustion chamber facing End face 37 and an end face facing away from the combustion chamber 36 on.
- the bore guide section 203 is here in relation to the bore 3 Diameter slightly reduced, so that at the transition of the first Pressure chamber 9 to the bore guide section 203 an annular shoulder 30 is formed, which is delimited by a sealing edge 32 that is at the beginning of the bore guide section 203 is formed.
- the collar 22 has a diameter which is only slightly smaller than the diameter of the Bore guide section 203 so that when closed Fuel injector has virtually no fuel from the first pressure chamber 9 past the collar 22 through the annular groove 26 and the recesses 28 flow into the second pressure chamber 19 can.
- three throttle channels are arranged, which are designed as throttle bores 40 and which End face 36 of the collar 22 facing away from the combustion chamber with the Connect the end face 37 of the collar 22 facing the combustion chamber. It can also be provided, more or less to be arranged as three throttle channels.
- the throttle bores 40 are arranged so that they are at least essentially run parallel to the longitudinal axis 6 of the valve member 5 and that in their extension on the combustion chamber side a bevel 28 is arranged.
- valve member 5 is not by one in the drawing Applied device with a closing force, the valve member 5 with the valve sealing surface 15 presses against the valve seat 13. Since the valve member 5 from section leading to the combustion chamber in the sealing section 103 tapered towards, is a pressure shoulder 11 on the valve member 5 formed, which is arranged in the first pressure chamber 9. at a corresponding fuel pressure in the pressure chamber 9 results a hydraulic force on the pressure shoulder 11, the a component acting in the longitudinal direction of the valve member 5 has, which is opposite to the closing force. To this The valve member 5 can be pressure-controlled by the Pressure in the first pressure chamber 9 in the longitudinal direction against the Moving closing force and thus the injection openings 17 open and open heading.
- the fuel injector works like follows: At the beginning of the injection, fuel becomes too high Pressure through the inlet channel 7 into the first pressure chamber 9 directed. From there, the fuel flows through the throttle bores 40 in the second pressure chamber 19, so that there too the fuel pressure increases. Reaches the fuel pressure in the first pressure chamber 9 a certain level, so by the hydraulic force on the pressure shoulder 11 opposes a force the closing force exerted on the valve member 5, the this moves away from the valve seat 13 in the axial direction. As a result, the valve sealing surface 15 lifts off the valve seat 13 and opens the injection openings 17.
- FIG 4 shows a further embodiment of the invention Fuel injection valve and Figure 5 a Cross section through the fuel injector shown in Figure 4 along the line V-V.
- the throttle channel between the first pressure chamber 9 and the second pressure chamber 19 is here through two throttle recesses 42 on the collar 22 trained as parallel grindings parallel to Longitudinal axis 6 of the valve member 5 are executed. It can also be provided that more than two throttle recesses 42 are formed on the collar 22. These are preferred evenly distributed over the circumference of the collar 22 arranged to provide a steady fuel flow to enable the second pressure chamber 19.
- the Ring shoulder 30 bevelled, so that it with the Longitudinal axis 6 of the valve member 5 encloses an angle.
Landscapes
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Description
Die Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen aus, vorzugsweise selbstzündender Brennkraftmaschinen, wie es aus der Schrift DE 198 57 244 A1 bekannt ist. Ein Ventilkörper weist eine Bohrung auf, in der ein kolbenförmiges Ventilglied entgegen einer Schließkraft längsverschiebbar angeordnet ist. Das Ventilglied geht an seinem brennraumseitigen Ende in eine Ventildichtfläche über, die mit einem Ventilsitz zusammenwirkt und so die Öffnung wenigstens einer Einspritzöffnung steuert. Das Ventilglied ist in der Bohrung in einem brennraumabgewandten Dichtabschnitt und in einem brennraumzugewandten Führungsabschnitt in der Bohrung geführt. Der Führungsabschnitt unterteilt sich in einen brennraumabgewandten Ringbund, der durch eine Ringnut von am Ventilglied ausgebildeten seitlichen Ausnehmungen getrennt ist, so daß Kraftstoff durch diese Ausnehmungen zwischen der Wand der Bohrung und dem Ventilglied vorbeifließen kann. Der Ringbund weist an seinem brennraumzugewandten Ende eine Steuerkante auf, die mit einer an der Wand der Bohrung ausgebildeten Dichtkante zusammenwirkt. Darüber hinaus ist im Ventilglied eine Bohrung ausgebildet, die schräg zur Längsachse des Ventilglieds verläuft und den Druckraum, der brennraumabgewandt zum Ringbund. zwischen dem Ventilglied und der Wand der Bohrung ausgebildet ist, mit einer der Ausnehmungen am Führungsabschnitt des Ventilgliedes verbindet. Die Bohrung ist als Drosselbohrung ausgebildet, so daß Kraftstoff aus dem Druckraum gedrosselt zu den Ausnehmungen und damit zu einem zweiten Druckraum, der zwischen dem Ventilglied und der Wand der Bohrung zwischen dem Führungsabschnitt und der Ventildichtfläche ausgebildet ist, fließen kann. Im geschlossenen Zustand des Kraftstoffeinspritzventils liegt die Ventildichtfläche des Ventilglieds am Ventilsitz an und die Steuerkante am Ringbund ist brennraumzugewandt zur Dichtkante angeordnet, so daß nur über die Drosselbohrung eine Verbindung vom ersten zum zweiten Druckraum besteht. Soll eine Einspritzung erfolgen, so wird Kraftstoff unter hohem Druck in den ersten Druckraum eingeleitet und fließt von dort durch die Drosselbohrung auch in den zweiten Druckraum. Reicht die hydraulische Kraft auf das Ventilglied aus, dieses entgegen der Schließkraft vom Ventilsitz wegzubewegen, so hebt die Ventildichtfläche vom Ventilsitz ab und Kraftstoff wird durch die Einspritzöffnung in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. Solange die Steuerkante am Ventilglied brennraumzugewandt zur Dichtkante ist, kann nur wenig Kraftstoff durch die Drosselbohrung vom ersten in den zweiten Druckraum gelangen. Wenn im Zuge der Öffnungshubbewegung des Ventilglieds die Steuerkante die Dichtkante passiert, so wird der erste Druckraum über die Ringnut und die Ausnehmungen am Führungsabschnitt des Ventilgliedes mit dem zweiten Druckraum verbunden und Kraftstoff kann nahezu ungedrosselt vom ersten in den zweiten Druckraum fließen. Hierdurch erhöht sich der Druck im zweiten Druckraum und somit die Rate der Einspritzung, so daß insgesamt eine Einspritzverlaufsformung erreicht wird, bei der zu Beginn der Öffnungshubbewegung bedingt durch den relativ geringen Druck im zweiten Druckraum nur wenig Kraftstoff eingespritzt wird und die Hauptmenge des Kraftstoffs mit hohem Druck erst in der darauffolgenden Haupteinspritzung. Hierbei weist das bekannte Kraftstoffeinspritzventil jedoch den Nachteil auf, daß die notwendige Drosselbohrung aufwendig zu fertigen ist, was die Herstellung recht kostenintensiv macht. Weiterhin ergibt sich der Nachteil, daß die Drosselbohrung wegen der notwendigen Einspannungen des Ventilglieds bereits in einem frühen Stadium des Herstellungsprozesses eingebracht werden muß, was eine spätere Anpassung der Drosselbohrung an sonstige auftretende Toleranzen unmöglich macht.The invention relates to a fuel injection valve for Internal combustion engines, preferably self-igniting internal combustion engines, as known from DE 198 57 244 A1 is. A valve body has a bore in which a piston-shaped valve member against a closing force is arranged to be longitudinally displaceable. The valve member comes on its combustion chamber end into a valve sealing surface, which cooperates with a valve seat and so the opening controls at least one injection opening. The valve member is in the bore in a combustion chamber facing away from the combustion chamber Sealing section and in a combustion chamber facing guide section guided in the hole. The guide section is divided into a ring collar facing away from the combustion chamber an annular groove formed on the side of the valve member Recesses is separated, so that fuel through this Recesses between the wall of the bore and the valve member can flow past. The ring collar points to his end facing the combustion chamber on a control edge, which with a cooperates on the wall of the bore formed sealing edge. In addition, there is a hole in the valve member formed, which extends obliquely to the longitudinal axis of the valve member and the pressure chamber, which faces away from the combustion chamber to the collar. formed between the valve member and the wall of the bore is, with one of the recesses on the guide portion of the Valve member connects. The bore is a throttle bore trained so that fuel throttled from the pressure chamber to the recesses and thus to a second pressure chamber, the between the valve member and the wall of the bore between the guide section and the valve sealing surface is, can flow. In the closed state of the Fuel injection valve is the valve sealing surface of the Valve member on the valve seat and the control edge on the collar is located facing the sealing edge, see that only through the throttle bore a connection from the first to the second pressure chamber. If an injection is to take place, so fuel is under high pressure in the first Pressure chamber initiated and flows from there through the throttle bore also in the second pressure room. Reaches the hydraulic Force on the valve member, this against the To move the closing force away from the valve seat, the valve sealing surface lifts from the valve seat and fuel is through the injection opening into the combustion chamber of the internal combustion engine injected. As long as the control edge on the valve element faces the combustion chamber is too little fuel through the throttle bore from the first to the second pressure chamber reach. If in the course of the opening stroke movement of the valve member the control edge passes the sealing edge, so the first pressure chamber via the ring groove and the recesses on Guide section of the valve member with the second pressure chamber connected and fuel can be almost unthrottled from first flow into the second pressure chamber. This increases the pressure in the second pressure chamber and thus the rate of Injection, so that an overall injection course shaping is reached at the beginning of the opening stroke movement due to the relatively low pressure in the second pressure chamber little fuel is injected and the bulk the fuel with high pressure only in the following Main injection. Here, the known fuel injection valve However, the disadvantage is that the necessary Throttle bore is expensive to manufacture, what the manufacture quite expensive. Furthermore, the Disadvantage that the throttle bore because of the necessary clamps of the valve member at an early stage of the manufacturing process must be introduced, which is a later adjustment of the throttle bore to other occurring Makes tolerances impossible.
Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber
den Vorteil auf, daß der Drosselquerschnitt zwischen
dem ersten Druckraum und dem zweiten Druckraum.durch einen
Drosselkanal realisiert ist, der beide Stirnseiten des Ringbundes
miteinander verbindet. Dieser Drosselkanal läßt sich
nach Fertigstellung des gesamten Ventilglieds einbringen, so
daß eine Anpassung an die sonstigen Toleranzen des Einspritzventils,
z. B. die Größe des Ringspalts zwischen dem
Ringbund und der Bohrung des Ventilkörpers möglich ist.The fuel injector according to the invention with the characteristic
Features of
In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist der Drosselkanal als Drosselbohrung ausgebildet, die zumindest annähernd parallel zur Längsachse des Ventilglieds im Ringbund verläuft. Eine solche Drosselbohrung läßt sich in vorteilhafter Weise durch Laserbohrung herstellen, was es ein berührungsloses Verfahren ist, so daß die Drosselbohrung problemlos nach Fertigstellung des gesamten Ventilglieds eingebracht werden kann. Dabei kann es auch vorgesehen sein, daß eine Vielzahl von solchen Drosselbohrungen über den Umfang des Ringbundes verteilt angeordnet ist, um einen gleichmäßigen Fluß des Kraftstoffs vom ersten in den zweiten Druckraum zu gewährleisten. Die Drosselbohrungen sind dabei vorzugsweise so angeordnet, daß sich eine der Ausnehmungen am Führungsabschnitt des Ventilglieds in der brennraumseitigen Verlängerung der Drosselbohrung befindet, so daß eine freie Zugänglichkeit der brennraumzugewandten Stirnseite des Ringbunds durch einen vom brennraumseitigen Ende des Ventilglieds kommenden Laserstrahl gegeben ist.In a first advantageous embodiment of the object According to the invention, the throttle duct is designed as a throttle bore, which is at least approximately parallel to the longitudinal axis of the Valve member runs in the collar. Such a throttle bore can be advantageously by laser drilling produce what it is a non-contact process so that the throttle bore easily after completion of the whole Valve member can be introduced. It can also be provided that a plurality of such throttle bores distributed over the circumference of the ring collar is to ensure a steady flow of fuel from the first to ensure in the second pressure chamber. The throttle bores are preferably arranged so that a of the recesses in the guide section of the valve member in the combustion chamber extension of the throttle bore, so that there is free access to the combustion chamber Front of the collar by one from the combustion chamber side Laser beam coming end of the valve member is given.
In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils ist die Drosselverbindung durch wenigstens einen seitlichen Anschliff am Ringbund ausgebildet. Diese Anschliffe können flächenhaft ausgeführt werden, was einfach herstellbar ist und eine sehr genaue Einstellung des Querschnitts der Drosselverbindung möglich macht.In a further advantageous embodiment of the invention The fuel injector is the throttle connection by at least one bevel on the side Ring collar trained. These cuts can be extensive be carried out, which is easy to manufacture and a very precise setting of the cross-section of the throttle connection makes possible.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous configurations of the object the invention are the drawing, the description and removable from the claims.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils gezeigt. Es zeigt
Figur 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil mit einem ungeschnittenen Ventilglied,- Figur 2 eine Vergrößerung von
Figur 1 im Bereich des Führungsabschnitts des Ventilglieds, Figur 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III der Figur 2,- Figur 4 denselben Ausschnitt wie Figur 2 eines anderen Ausführungsbeispiels und
Figur 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V der Figur 4.
- FIG. 1 shows a longitudinal section through a fuel injection valve according to the invention with an uncut valve member,
- FIG. 2 shows an enlargement of FIG. 1 in the region of the guide section of the valve member,
- 3 shows a cross section along the line III-III of FIG. 2,
- Figure 4 shows the same detail as Figure 2 of another embodiment and
- FIG. 5 shows a cross section along the line VV in FIG. 4.
In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil
im Längsschnitt dargestellt. In einem Ventilkörper 1 ist
eine Bohrung 3 ausgebildet, die am brennraumabgewandten Ende
des Ventilkörpers 1 offen ist und am brennraumseitigen Ende
in einen im wesentlichen konischen Ventilsitz 13 übergeht.
Am brennraumseitigen Ende der Bohrung 3 ist wenigstens eine
Einspritzöffnung 17 ausgebildet, die die Bohrung 3 mit dem
Brennraum der in der Zeichnung nicht dargestellten Brennkraftmaschine
verbindet. In der Bohrung 3 ist ein kolbenförmiges
Ventilglied 5 längsverschiebbar angeordnet. Das Ventilglied
5 wird mit einem Dichtungsabschnitt 105 in einem
brennraumabgewandten Bohrungsdichtungsabschnitt 103 in der
Bohrung 3 dichtend geführt und darüber hinaus mit einem Führungsabschnitt
205 in einem brennraumseitigen Bohrungsführungsabschnitt
203. An seinem brennraumseitigen Ende geht
das Ventilglied 5 in eine Ventildichtfläche 15 über, die im
wesentlichen konisch ausgebildet ist und mit dem Ventilsitz
13 zusammenwirkt, so daß die Einspritzöffnungen 17 bei Anlage
der Ventildichtfläche 15 am Ventilsitz 13 verschlossen
werden und bei vom Ventilsitz 13 abgehobener Ventildichtfläche
15 freigegeben werden. Zwischen dem Bohrungsdichtungsabschnitt
103 und dem Bohrungsführungsabschnitt 203 ist zwischen
dem Ventilglied 5 und der Wand der Bohrung 3 ein erster
Druckraum 9 ausgebildet, der über einen im Ventilkörper
1 verlaufenden Zulaufkanal 7 mit einer in der Zeichnung
nicht dargestellten Kraftstoffhochdruckquelle verbindbar
ist. Zwischen dem Bohrungsführungsabschnitt 203 und dem Ventilsitz
13 ist zwischen dem Ventilglied 5 und der Wand der
Bohrung 3 durch eine radiale Erweiterung der Bohrung 3 ein
zweiter Druckraum 19 ausgebildet, der über das Zusammenspiel
von Ventildichtfläche 15 und Ventilsitz 13 über die Einspritzöffnungen
17 mit dem Brennraum verbindbar ist.In Figure 1 is a fuel injection valve according to the invention
shown in longitudinal section. In a
Figur 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung von Figur 1 im
Bereich des Bohrungsführungsabschnitts 203. Figur 3 zeigt
den entsprechenden Querschnitt entlang der Linie III-III der
Figur 1 bzw. Figur 2. Der Führungsabschnitt 205 ist im Bohrungsführungsabschnitt
203 geführt und weist drei flächenhafte
Anschliffe 28 auf, so daß Kraftstoff am Führungsabschnitt
205 vorbei in axialer Richtung des Ventilglieds 5
fließen kann. Brennraumabgewandt schließt sich an den Führungsabschnitt
205 eine Ringnut 26 an und an diese wiederum
ein Ringbund 22. Der Ringbund 22 ist in einer Radialebene
des Ventilglieds 5 angeordnet und weist eine brennraumzugewandte
Stirnfläche 37 und eine brennraumabgewandte Stirnfläche
36 auf. Am Übergang des Ringbunds 22 zur Ringnut 26 ist
am Ringbund 22 eine Steuerkante 34 ausgebildet, die in geschlossenem
Zustand des Kraftstoffeinspritzventils, das ist,
wenn die Ventildichtfläche 15 am Ventilsitz 13 anliegt, in
den Bohrungsführungsabschnitt 203 eintaucht. Der Bohrungsführungsabschnitt
203 ist hierbei gegenüber der Bohrung 3 im
Durchmesser etwas verringert, so daß am Übergang des ersten
Druckraums 9 zum Bohrungsführungsabschnitt 203 eine Ringschulter
30 ausgebildet ist, die von einer Dichtkante 32 begrenzt
wird, die am Beginn des Bohrungsführungsabschnitts
203 ausgebildet ist. Der Ringbund 22 weist einen Durchmesser
auf, der nur geringfügig kleiner ist als der Durchmesser des
Bohrungsführungsabschnitts 203, so daß bei geschlossenem
Kraftstoffeinspritzventil praktisch kein Kraftstoff aus dem
ersten Druckraum 9 am Ringbund 22 vorbei durch die Ringnut
26 und die Ausnehmungen 28 in den zweiten Druckraum 19 fließen
kann. Im Ringbund 22 sind drei Drosselkanäle angeordnet,
die als Drosselbohrungen 40 ausgebildet sind und die die
brennraumabgewandte Stirnseite 36 des Ringbundes 22 mit der
brennraumzugewandten Stirnseite 37 des Ringbundes 22 verbinden.
Dabei kann es auch vorgesehen sein, mehr oder weniger
als drei Drosselkanäle anzuordnen. Die Drosselbohrungen 40
sind dabei so angeordnet, daß sie zumindest im wesentlichen
parallel zur Längsachse 6 des Ventilglieds 5 verlaufen und
daß in ihrer brennraumseitigen Verlängerung jeweils ein Anschliff
28 angeordnet ist. Figure 2 shows an enlarged view of Figure 1 in
Area of the
Das Ventilglied 5 wird durch eine in der Zeichnung nicht
dargestellte Vorrichtung mit einer Schließkraft beaufschlagt,
die das Ventilglied 5 mit der Ventildichtfläche 15
gegen den Ventilsitz 13 preßt. Da sich das Ventilglied 5 vom
im Dichtungsabschnitt 103 geführten Abschnitt zum Brennraum
hin verjüngt, ist am Ventilglied 5 eine Druckschulter 11
ausgebildet, die im ersten Druckraum 9 angeordnet ist. Bei
einem entsprechenden Kraftstoffdruck im Druckraum 9 ergibt
sich eine hydraulische Kraft auf die Druckschulter 11, die
eine in Längsrichtung des Ventilglieds 5 wirkende Komponente
hat, die der Schließkraft entgegengerichtet ist. Auf diese
Weise läßt sich das Ventilglied 5 druckgesteuert durch den
Druck im ersten Druckraum 9 in Längsrichtung entgegen der
Schließkraft bewegen und so die Einspritzöffnungen 17 aufund
zusteuern.The
Die Funktionsweise des Kraftstoffeinspritzventils ist wie
folgt: Zu Beginn der Einspritzung wird Kraftstoff unter hohem
Druck durch den Zulaufkanal 7 in den ersten Druckraum 9
geleitet. Von dort strömt der Kraftstoff durch die Drosselbohrungen
40 in den zweiten Druckraum 19, so daß auch dort
der Kraftstoffdruck zunimmt. Erreicht der Kraftstoffdruck im
ersten Druckraum 9 ein bestimmtes Niveau, so wird durch die
hydraulische Kraft auf die Druckschulter 11 eine Kraft entgegen
der Schließkraft auf das Ventilglied 5 ausgeübt, die
dieses in axialer Richtung vom Ventilsitz 13 wegbewegt.
Hierdurch hebt die Ventildichtfläche 15 vom Ventilsitz 13 ab
und gibt die Einspritzöffnungen 17 frei. Solange sich die
Steuerkante 34 des Ringbunds 22 innerhalb des Bohrungsführungsabschnitts
203 befindet, kann der Kraftstoff nur durch
die Drosselbohrungen 40 vom ersten Druckraum 9 in den zweiten
Druckraum 19 und von dort durch die Einspritzöffnungen
17 in den Brennraum der Brennkraftmaschine gelangen. Durch
diese Drosselung des Zuflusses wird nur ein geringer Druck
im zweiten Druckraum 19 aufgebaut und so zu Beginn der Einspritzung
nur wenig Kraftstoff pro Zeiteinheit in den Brennraum
der Brennkraftmaschine eingespritzt. Erreicht die Steuerkante
34 die Dichtkante 32 und passiert diese in Öffnungsrichtung
des Ventilglieds 5, so wird zwischen dem Ringbund
22 und der Bohrung 3 ein Ringspalt aufgesteuert, durch den
der Kraftstoff jetzt nahezu ungedrosselt in die Ringnut 26
und durch die Anschliffe 28 in den zweiten Druckraum 19
fließen kann. Da jetzt erheblich mehr Kraftstoff in den
zweiten Druckraum 19 fließt, steigt dort der Druck weiter an
und Kraftstoff kann jetzt mit einem hohen Druck und damit
hoher Rate in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt
werden. Soll die Einspritzung beendet werden, so
wird die Kraftstoffzufuhr durch den Zulaufkanal 7 unterbrochen,
und durch den abfallenden Kraftstoffdruck im ersten
Druckraum 9 und somit auch im zweiten Druckraum 19 verringert
sich die hydraulische Kraft auf das Ventilglied 5, bis
die Schließkraft größer wird als die in axialer Richtung
wirkenden Komponenten der hydraulischen Kräfte, und das Ventilglied
5 fährt wieder in die Schließposition zurück.The fuel injector works like
follows: At the beginning of the injection, fuel becomes too high
Pressure through the
Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Kraftstoffeinspritzventils und Figur 5 einen
Querschnitt durch das in Figur 4 dargestellte Kraftstoffeinspritzventil
entlang der Linie V-V. Der Drosselkanal zwischen
dem ersten Druckraum 9 und dem zweiten Druckraum 19
ist hier durch zwei Drosselausnehmungen 42 am Ringbund 22
ausgebildet, die als flächenhafte Anschliffe parallel zur
Längsachse 6 des Ventilglieds 5 ausgeführt sind. Es kann
auch vorgesehen sein, daß mehr als zwei Drosselausnehmungen
42 am Ringbund 22 ausgebildet sind. Diese werden dabei vorzugsweise
gleichmäßig über den Umfang des Ringbunds 22 verteilt
angeordnet, um einen gleichmäßigen Kraftstoffzufluß
zum zweiten Druckraum 19 zu ermöglichen.Figure 4 shows a further embodiment of the invention
Fuel injection valve and Figure 5 a
Cross section through the fuel injector shown in Figure 4
along the line V-V. The throttle channel between
the
In den Ausführungsbeispielen der Figuren 2 und 4 ist die
Ringschulter 30 abgeschrägt ausgebildet, so daß sie mit der
Längsachse 6 des Ventilglieds 5 einen Winkel einschließt. In the exemplary embodiments in FIGS. 2 and 4, the
Bei einer Ringschulter 30, die in einer Radialebene des Ventilglieds
5 angeordnet ist, wäre ein großer Aufwand nötig,
um den fertigungstechnisch notwendigen Radius am Übergang
der Bohrung 3 zur Ringschulter 30 so klein und in so enger
Toleranz zu fertigen, daß er nicht bis in die Dichtkante 32
ausläuft. Zudem würde ein solcher Radius eine scharfe Kerbe
bedeuten und damit eine signifikante Schwächung des Ventilkörpers
1 verbunden mit einer verminderten Druckschwellfestigkeit.
In diesem Fall wäre die Lage der Dichtkante 32 nur
schwer exakt zu positionieren und nur mit großem Aufwand zu
vermessen. Eine angeschrägte Ringschulter 30 läßt hingegen
einen größeren Radius mit größerer Toleranz zu, ohne in die
Dichtkante 32 auszulaufen. Dies ermöglicht so eine gute Fertigbarkeit
und Meßbarkeit der sehr wichtigen Lage der Dichtkante
32.With an
Claims (6)
- Fuel injection valve for internal combustion engines, with a valve body (1), in which a piston-shaped valve member (5) is arranged longitudinally displaceably in a bore (3), which valve member (5) controls at least one injection orifice (17) arranged at the combustion-space-side end of the bore (3) and which is guided with a sealing portion (105) facing away from the combustion space in the bore (3), and with an annular collar (22) which is arranged on the valve member (5) so as to face away from the combustion space in relation to the sealing portion (105) and which has an end face (37) facing the combustion space and an end face (36) facing away from the combustion space, and which annular collar (22) subdivides the space between the valve member (5) and the bore (3) into a first pressure space (9) facing away from the combustion space and capable of being filled with fuel and a second pressure space (19) facing the combustion space, and with a bore guide portion (203) of the bore (3), into which bore guide portion the annular collar (22) penetrates in the closing position of the valve member (5) and thus separates the two pressure spaces (9, 19), with the exception of a throttle cross section, and out of which the annular collar (22) emerges during the opening-stroke movement of the valve member (5) and thus connects the pressure spaces (9, 19) to one another, characterized in that the throttle cross section is at least one throttle duct (40, 42) which is formed in the annular collar (22) and which connects the two end faces (36, 37) of the annular collar (22) to one another.
- Fuel injection valve according to Claim 1, characterized in that the at least one throttle duct (40) runs within the valve member (5).
- Fuel injection valve according to Claim 2, characterized in that the at least one throttle duct is designed as a throttle bore (40) which runs at least approximately parallel to the longitudinal axis (6) of the valve member (5).
- Fuel injection valve according to Claim 3, characterized in that a multiplicity of throttle bores (40) are arranged preferably so as to be distributed uniformly over the circumference of the annular collar (22).
- Fuel injection valve according to Claim 1, characterized in that the throttle duct is formed by at least one sheet-like throttle recess (42) which is formed on the annular collar (22) and which is formed at least approximately parallel to the longitudinal axis (6) of the valve member (5).
- Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve member (5) has a guide portion (205), by means of which the valve member (5) is guided in the bore guide portion (203) and which is arranged so as to face the combustion space with respect to the annular collar (22), the guide portion (205) having at least one lateral ground-down portion (28) which lies in the prolongation of the at least one throttle duct (40).
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