EP2235354A1 - Kraftstoffinjektor, dessen steuerventilelement einen stützbereich aufweist - Google Patents

Kraftstoffinjektor, dessen steuerventilelement einen stützbereich aufweist

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EP2235354A1
EP2235354A1 EP08871236A EP08871236A EP2235354A1 EP 2235354 A1 EP2235354 A1 EP 2235354A1 EP 08871236 A EP08871236 A EP 08871236A EP 08871236 A EP08871236 A EP 08871236A EP 2235354 A1 EP2235354 A1 EP 2235354A1
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EP
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control valve
valve element
injector
valve seat
pressure
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Nadja Eisenmenger
Hans-Christoph Magel
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Robert Bosch GmbH
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    • F02M2547/00—Special features for fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M2547/003—Valve inserts containing control chamber and valve piston

Definitions

  • Fuel injector whose control valve element has a support area
  • the invention relates to an injector, in particular a common rail injector, for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • an injector embodied as a common-rail injector with a control valve (servo valve) pressure-balanced in the axial direction for blocking and opening a fuel outflow channel from a control chamber is known.
  • the control valve By means of the control valve, the fuel pressure can be influenced within the control chamber, wherein the control chamber is permanently supplied via an inlet throttle with fuel under high pressure.
  • an injection valve element By varying the fuel pressure within the control chamber, an injection valve element is adjusted between an open position and a closed position, wherein the injection valve element in its open position releases the fuel flow into the combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the control valve comprises a sleeve-shaped control valve element which can be adjusted in the axial direction by means of an electromagnetic actuator and which is guided on a guide pin formed integrally with a valve piece.
  • the sleeve-shaped control valve element delimits with its inner circumference a valve chamber, formed on a diameter-reduced section of the guide pin, of the control unit. valve only radially outward, so that no opening or closing forces from the fuel under high pressure within the valve chamber act on the control valve.
  • a sealing line is arranged, which sealingly cooperates with a control valve seat arranged on the valve piece.
  • the diameter of the sealing line corresponds to the guide diameter of the control valve element, wherein the guide diameter corresponds to the outer diameter of the guide pin zuzüg- lent minimal play. Due to its pressure balance, the control valve is suitable for switching very high pressures.
  • a disadvantage of the known injector is the high load on the line-shaped sealing edge when closing the control valve, which can lead to a significant wear on the sealing line.
  • the invention has for its object to provide an injector with a pressure balanced at least approximately in the axial direction control valve, wherein the sealing line wear of the control valve element is reduced.
  • the invention is based on the idea that stability, i. the wear insensitivity of the control valve element to increase by the approximately line-shaped sealing edge (sealing line) of the control valve element, which rests in the closed position of the control valve sealingly against a control valve seat, nen nen assign a support area, viewed in the radial direction over the sealing line away , extends into the high pressure region of the injector, which is connected with the control valve open to the low pressure region of the injector, thus causing a rapid pressure drop in the control chamber of the injector, which in turn results in an opening movement of the injection valve element.
  • the control valve element is not limited in the radial direction from the sealing edge to the pressure chamber, but rather by a support region adjoining the sealing line.
  • the impact pulse with which the control valve element strikes the control valve seat allocated to it is distributed more uniformly in the control valve, in particular in the control valve element, and consequently leads to lower component tensions. This in turn has an increased stability of the control valve element result, with the positive consequence that wear of the sealing line over the life of the injector are minimized.
  • the support region is designed and / or arranged in such a way that it provides the pressure balance of the control element.
  • valve element in its closed position is not or at least not significantly negatively affected.
  • the support region is designed and / or arranged such that the pressure forces acting on it in opposite directions cancel each other, at least approximately completely, preferably completely.
  • This is achieved with a support region in which the effective or projection surfaces for generating pressure forces pointing in opposite directions are equal.
  • the inner or the outer diameter (depending on the design) of the control valve element in the region of the sealing line corresponds to the diameter of the control valve element above the support region.
  • the injector in which the diameter of the sealing line, which widened by unavoidable wear over the life of the injector something, and the guide diameter (inner diameter or outer diameter of the control valve element - depending on the design of the control valve element) corresponds.
  • a fully pressure compensated control valve is obtained when the inner diameter of the sealing line exactly corresponds to the inner guide diameter or the outer diameter of the sealing line exactly the outer guide diameter of the control valve element.
  • the injector in which the high-pressure release angle is greater than the low pressure release angle of the control valve.
  • the high-pressure freewheeling angle is the angle in the high-pressure region between the boundary line of the support region or of the control valve element adjoining the sealing line and the control valve seat surface.
  • the low-pressure release angle is the angle between the (lower) boundary line of the control valve element and the control valve seat surface arranged in the low-pressure region of the injector.
  • the low-pressure release angle is selected from an angle range between about 0 ° and about 10 °.
  • the low pressure release angle is about 0.5 ° to 5 °, more preferably about 0.5 ° to about 2 °.
  • the high-pressure release angle is selected from an angle range between about 5 ° and about 60 °, preferably from an angle range between about 10 ° and about 50 °, particularly preferably from an angle range between about 20 ° and about 40 °.
  • the difference between the high-pressure freewheeling angle and the low-pressure freewheeling angle is selected from an angle range up to approximately 10 °.
  • the angular difference is between about 1 ° and about 5 °, more preferably between about 1.5 ° and about 3 °.
  • control valve element angle which is defined by both boundary lines of the control valve element which extend in the radial direction and adjoin the sealing line , and the control valve seat angle are not the same size.
  • the angular difference is more than 10 °, particularly preferably more than 20 °.
  • Particularly good results with regard to the manufacturing accuracy of the sealing line are to be expected with an angle difference from a range between approximately 30 ° and approximately 60 °.
  • the control valve seat angle is greater than the control valve element angle.
  • an at least approximately trapezoidal design of the support region is preferred, wherein the oblique flanks of the trapezoid are connected to one another with a line running parallel to the longitudinal central axis of the control valve element.
  • a pressure compensated control valve can be realized both with a sleeve-shaped control valve element (valve sleeve) and with a piston-shaped (not continuous hollow) control valve element.
  • a pressure pin is received within the control valve element.
  • the pressure pin is preferably designed as a separate component from the valve member having the control valve seat, which component has a radially inside the control valve element. Tes trained valve chamber seals in the axial direction.
  • the sleeve-shaped control valve element is guided with its inner circumference on the outer circumference of the pressure pin, which is preferably on a Injektorbau- part in the axial direction, preferably on an injector or an electromagnet arrangement, supported.
  • an outer guide for the sleeve-shaped control valve element can be provided.
  • the diameter of the sealing line preferably corresponds at least approximately to the outer diameter of the pressure pin, possibly plus a minimum clearance.
  • the support region preferably protrudes into the valve chamber formed inside the sleeve-shaped control valve element, preferably directly connected to the control chamber, and is located between the sealing line and the pressure pin in the axial direction.
  • the support region is in contrast to the embodiment described above preferably on the outer periphery and viewed in the axial direction between the sealing line of the control valve member and a guide member, wherein the (outer) diameter of the sealing line preferably the guide diameter of piston-shaped control valve element corresponds.
  • control valve seat as a flat seat or a conical seat.
  • Fig. 2 is a partial view of an alterna- tive embodiment of an injector whose sleeve-like control valve member has a forwardly-ra ⁇ dial inner support portion, forms the control valve seat in contrast to the embodiment according to Fig. 1 designed as a conical seat, and
  • Fig. 3 is an incomplete illustration of an embodiment of an injector, wherein the control valve element is designed as a solid piston, which on the outer circumference, axially adjacent to the Dichtli ⁇ never carries a circumferential support area.
  • Fig. 1 designed as a common rail injector injector 1 for injecting fuel into a combustion chamber, not shown, of an internal combustion engine of a motor vehicle is shown.
  • a high-pressure pump 2 delivers fuel from a reservoir 3 into a high-pressure fuel accumulator 4 (rail). In this fuel, especially diesel or gasoline, under high pressure, of about 2000 bar in this embodiment, stored.
  • the injector 1 is connected via other, not shown, injectors via a supply line 5.
  • the supply line 5 opens into a pressure chamber 6.
  • a return line 8 a low-pressure region 9 of the injector 1 is connected to the reservoir 3. Via the return line 8, a control quantity of fuel to be explained later can flow from the injector 1 to the storage container 3.
  • an injection valve element 11 is arranged within a nozzle body 13.
  • the injection valve element 11 is on the one hand guided longitudinally displaceable in a lower, sleeve-shaped portion of a valve member 12 and at an axial distance to it in a bore of a nozzle body 13.
  • Axial channels 14 are formed on the outer circumference of the injection valve element 11 in the region of its guide within the nozzle body 13, via which the pressure chamber 6 is connected to the nozzle chamber 7.
  • the nozzle body 13 is screwed to the injector body 10 via a union nut, not shown.
  • the injection valve element 11 has at its tip 15 a closing surface 16 with which the injection valve element 11 can be brought into close contact with an injection valve element seat 17 formed inside the nozzle body 13.
  • an injection valve element seat 17 formed inside the nozzle body 13.
  • the injection valve element 11 bears against its injection valve element seat 17, ie is in a closed position, the fuel outlet from a nozzle hole arrangement 18 is blocked. If, on the other hand, it is lifted from its injection valve element seat 17, fuel can flow from the pressure chamber 6 via the axial channels 14 into the nozzle chamber 7 past the injection valve element 11 to the nozzle hole arrangement 18 within the nozzle body 13 and stand there essentially under high pressure (rail pressure) injected into the combustion chamber (not shown).
  • a control chamber 20 is limited, via a radially in the sleeve-shaped portion of the valve member 12th running inlet throttle 21 is supplied with high-pressure fuel from the pressure chamber 6.
  • the control chamber 20 is connected via a, arranged in the upper, plate-shaped portion of the valve piece 12 drain passage 22 with outlet throttle 23 with a valve chamber 24, which is bounded radially outwardly by a sleeve-shaped control valve element 25 of a control valve 26 (servo valve).
  • valve chamber 24 fuel can flow from the valve chamber 24 (high-pressure region) into the low-pressure region 9 of the injector 1 if the control valve element 25 which can be actuated by an electromagnetic actuator 27 moves from its control valve seat 28, which is designed as a flat seat and is arranged on the plate-shaped section of the valve piece 12 lifted, ie the control valve 26 is open.
  • the control valve seat angle is 180 ° in the flat seat shown.
  • the flow cross sections of the Throttle 21 and the outlet throttle 23 are coordinated so that when open control valve 26, a net outflow of fuel (control amount) from the control chamber 20 via the valve chamber 24 in the Niederdruckbe- 9 of the injector 1 and from there via the return line 8 in the Reservoir 3 results.
  • the control valve 26 is designed as a valve pressure-balanced in the axial direction in the closed state.
  • the control valve element 25 is formed integrally with its in the drawing plane upper portion with an anchor plate 29 which cooperates with an electromagnet assembly 30 of the electromagnetic actuator.
  • a pressure pin 31 is arranged, which is designed as a separate component from the valve member 12, and which seals the valve chamber 24 in the axial direction upwards. The pressure forces acting on it are supported by the pressure pin 31 on an injector cover 32 screwed to the injector body 10.
  • the pressure pin 31 passes through a central passage opening 33 within the solenoid assembly 30.
  • An annular, line-shaped sealing line 34 of the control valve element 25, which cooperates sealingly in the closed state of the control valve 26 with the control valve seat 28, located on an inner guide diameter D lF , with the Control valve element 25 is guided on the pressure pin 31.
  • the control valve member 25 is guided at its outer periphery by means of a guide plate 35 which is penetrated by the control valve member 25 and which is located axially between the anchor plate 29 and the valve member 12 with its control valve seat 28.
  • control closing spring 36 which is supported in the axial direction on the one hand on the injector cover 32 and the other from the unit consisting of control valve element 25 and anchor plate 29.
  • the sleeve-shaped control valve element 25 lifts off from its control valve seat 28 designed as a flat seat, whereby the valve chamber 24, ie the high-pressure region 37 of the injector 1, is connected to the low-pressure region 9, whereby the pressure within the hydraulically via the outlet throttle 23 connected to the valve chamber 24 control chamber 20 drops rapidly and the injection valve element 11 moves in the axial direction of the drawing plane up into the control chamber, whereby fuel in the sequence can flow from the nozzle chamber 7 into the combustion chamber.
  • the energization of the solenoid assembly 30 of the electromagnetic actuator 27 is interrupted.
  • the control closing spring 36 moves the sleeve-shaped control valve element 25 back onto its control valve seat 28 on the upper side of the valve piece 12 in the drawing.
  • the fuel flowing in through the inlet throttle 21 rapidly increases the pressure in the control chamber 20, as a result of which the injection valve element 11, supported by the spring force of a closing spring 38, which is supported on a peripheral collar 39 of the injection valve element 11 and on the sleeve-shaped, lower portion of the valve piece 12, is moved in the direction of the injection valve element seat 17, whereby derum the fuel flow from the nozzle hole assembly 18 is interrupted in the combustion chamber.
  • the at least approximately linear sealing edge is located on the inner guide diameter D IF .
  • the (inner) diameter D D of the sealing line 34 corresponds to the inner guide diameter D lF of the control valve element 25.
  • the sealing line 34 is surmounted by an annular trapezoidal support region 40 extending from the sealing line 34, which is completely within the high-pressure region 37 , More specifically, is disposed within the valve chamber 24. Since the effective pressure application area of the pressure force support area in a first axial direction and the pressure application area of the pressure force support area are equal in a second axial direction opposite the first axial direction, the axial pressure balance of the control valve element 25 becomes the annular trapezoidal support area 40 not negatively affected.
  • the support portion 40 is viewed in the axial direction between the lower in the drawing plane, free end face of the pressure pin 31 and formed as a flat seat control valve seat 28. Due to the provision of the support portion 40, the sealing line does not the radially innermost limit of the control valve element 25th
  • FIG. 2 substantially corresponds to the embodiment of FIG. 1, so reference is made to avoid repetition in relation to the similarities to the preceding description of the figures and on Fig. 1.
  • sleeve-shaped control valve element 25 is shown, in which the pressure pin 31 protrudes.
  • the control valve element 25 (additionally) is guided on its outer circumference, an embodiment of the injector 1 can be realized, is dispensed with in an external guide for the sleeve-shaped control valve element.
  • the sleeve-shaped control valve element 25 is delimited at its lower end face in the drawing plane by a delimiting line 41 which, in the embodiment shown, extends exactly in the radial direction outwards, starting from the sealing line 34. Radially inside adjacent to the sealing line 34 at a lower boundary line 42 of the support portion 40 at.
  • the two boundary lines 41, 42 include a control valve element angle ⁇ . This is approximately 140 ° in the exemplary embodiment shown.
  • the control valve seat angle ß, ie the angle between two diametrically opposite surface portions of the control valve seat 28 is in the illustrated embodiment about 160 °. The difference between the angles ⁇ and ⁇ is thus 20 °.
  • a high pressure release angle ⁇ between the (lower) boundary line 42 of the support portion 40 and the conical control valve seat surface 43 in the high pressure region 37 is about 3 ° greater than the low-pressure release angle ⁇ between the lower boundary line 41 of the control valve element 25 in the low-pressure region 9 and the control valve seat surface 43.
  • the angle ratios described in connection with FIG. 2 also apply to the exemplary embodiment according to FIG. 1, wherein only the control valve seat 28 not formed as a conical seat, but as a flat seat, which in the sequence compared to the embodiment of FIG. 1, the boundary line 41 can not extend exactly perpendicular to the longitudinal center axis of the control valve element 25.
  • control valve element 25 is formed as a solid material piston, ie as a control valve element 25 without an axial through-passage.
  • anchor plate 29 is fixed, which cooperates analogously to the embodiments described above with the solenoid assembly 30, which in turn abmodal on Injektordeckel 32.
  • the control valve element 25 is guided with its outer periphery in a guide member 44, which is penetrated by the control valve element 25.
  • the control valve element 25 has an outer diameter D aF in its guide region which corresponds to the diameter of the end-side, annular sealing line 34.
  • the valve chamber 24 belonging to the high-pressure region 37 of the injector 1 is not located radially inside the control valve element 25, but delimits it radially outward in the closed state of the control valve 26. Consequently, the drain channel 22 leads with its outlet throttle 23 in the radially au- Valve chamber 24 arranged outside of the control valve element 25, wherein the drainage channel 22 in the embodiment shown is designed as an inclined channel within the plate-shaped section of the valve piece 12.
  • the support region 40 which projects beyond the sealing line 34 in the radial direction and is arranged in the valve chamber 24 and thus in the high-pressure region 37 of the injector 1, is arranged on the outer circumference of the control valve element 25.
  • the support region 40 projects beyond the outer diameter D aF in the guide region of the control valve element 25 and thus also, as mentioned, the sealing line 34 in the radial direction.
  • the control valve seat angle ß (not shown) is 180 ° in the embodiment shown, whereas the control valve element angle ⁇ is about 160 °.
  • the radially outer high-pressure release angle ⁇ is slightly larger than the radially in relation to the sealing line 34 radially inwardly low pressure release angle ⁇ .

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Injektor (1) insbesondere Common-Rail-Injektor, zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verstellbaren Einspritzventilelement (11), das mittels eines Steuerventils (26) ansteuerbar ist, welches ein mittels eines Aktuators (27) zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verstellbares, in der Schließstellung zumindest näherungsweise druckausgeglichenes, Steuerventilelement (25) mit einer Dichtlinie (34) aufweist, die in der Schließstellung des Steuerventilelementes (25) mit einem Steuerventilsitz (28) dichtend zusammenwirkt, und die in der Öffnungsstellung von dem Steuerventilsitz (28) abgehoben ist und so den Kraf tstofffluss aus einem Hochdruckbereich (37) in einen Niederdruckbereich (9) des Injektors (1) freigibt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Steuerventilelement (25) einen die Dichtlinie (34) in radialer Richtung zum Hochdruckbereich (37) hin überragenden Stützbereich (40) aufweist.

Description

Beschreibung
Titel
Kraftstoffinjektor, dessen Steuerventilelement einen Stütz- bereich aufweist
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Injektor, insbesondere einen Common-Rail-Injektor, zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der EP 1 612 403 Al ist ein als Common-Rail-Injektor ausgebildeter Injektor mit einem in axialer Richtung druckausgeglichenen Steuerventil (Servoventil) zum Sperren und Öffnen eines Kraftstoff-Ablaufkanals aus einer Steuerkammer bekannt. Mittels des Steuerventils kann der Kraftstoffdruck innerhalb der Steuerkammer beeinflusst werden, wobei die Steuerkammer dauerhaft über eine Zulaufdrossel mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff versorgt wird. Durch Variation des Kraftstoffdruckes innerhalb der Steuerkammer wird ein Einspritzventilelement zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung verstellt, wobei das Einspritz- ventilelement in seiner Öffnungsstellung den Kraftstoff- fluss in den Brennraum einer Brennkraftmaschine freigibt. Das Steuerventil umfasst ein in axialer Richtung mittels eines elektromagnetischen Aktuators verstellbares, hülsen- förmiges Steuerventilelement, das an einem einstückig mit einem Ventilstück ausgebildeten Führungsbolzen geführt ist. Das hülsenförmige Steuerventilelement begrenzt mit seinem Innenumfang eine an einem durchmesserreduzierten Abschnitt des Führungsbolzens ausgebildete Ventilkammer des Steuer- ventils lediglich radial außen, sodass keine öffnenden oder schließenden Kräfte von dem unter Hochdruck stehenden Kraftstoff innerhalb der Ventilkammer auf das Steuerventil wirken. An der Stirnseite des Steuerventilelementes ist ei- ne Dichtlinie angeordnet, die mit einem am Ventilstück angeordneten Steuerventilsitz dichtend zusammenwirkt. Der Durchmesser der Dichtlinie entspricht dabei dem Führungsdurchmesser des Steuerventilelementes, wobei der Führungsdurchmesser dem Außendurchmesser des Führungsbolzens zuzüg- lieh eines minimalen Spiels entspricht. Aufgrund seiner Druckausgeglichenheit ist das Steuerventil zum Schalten sehr großer Drücke geeignet. Nachteilig bei dem bekannten Injektor ist die hohe Belastung auf die linienförmige Dichtkante beim Schließen des Steuerventils, die zu einem nicht unerheblichen Verschleiß an der Dichtlinie führen kann .
Offenbarung der Erfindung Technische Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Injektor mit einem zumindest näherungsweise in axialer Richtung druckausgeglichenen Steuerventil vorzuschlagen, bei dem der Dichtlinienverschleiß des Steuerventilelementes reduziert ist.
Technische Lösung
Diese Aufgabe wird mit einem Injektor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen auch sämtliche Kombinationen aus zu- mindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Stabilität, d.h. die Verschleißunempfindlichkeit, des Steuerventilelementes dadurch zu erhöhen, dass der näherungsweise linien- förmigen Dichtkante (Dichtlinie) des Steuerventilelementes, welche in der Schließstellung des Steuerventils dichtend an einem Steuerventilsitz anliegt, einen Stützbereich zuzuord- nen, der sich in radialer Richtung betrachtet über die Dichtlinie hinweg, in den Hochdruckbereich des Injektors erstreckt, welcher bei geöffnetem Steuerventil mit dem Niederdruckbereich des Injektors verbunden ist, um somit einen rapiden Druckabfall in der Steuerkammer des Injektors zu verursachen, woraus wiederum eine Öffnungsbewegung des Einspritzventilelementes resultiert. Anders ausgedrückt wird das Steuerventilelement bei einem nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Injektor in radialer Richtung nicht von der Dichtkante zum Druckraum hin begrenzt, sondern von einem an die Dichtlinie angrenzenden Stützbereich. Durch das erfindungsgemäße Vorsehen eines Stützbereichs wird der Einschlagimpuls, mit dem das Steuerventilelement auf den ihm zugeordneten Steuerventilsitz einschlägt, gleichmäßiger im Steuerventil, insbesondere im Steuerventilelement, ver- teilt und führt in der Folge zu geringeren Bauteilspannungen. Dies wiederum hat eine erhöhte Stabilität des Steuerventilelementes zur Folge, mit der positiven Konsequenz, dass Verschleißerscheinungen der Dichtlinie über die Lebensdauer des Injektors minimiert werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Stützbereich derart ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass dieser die Druckausgeglichenheit des Steuer- ventilelementes in seiner Schließstellung nicht oder zumindest nicht wesentlich negativ beeinflusst. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass der Stützbereich derart ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass sich die auf ihn in einander entgegengesetzte Richtungen wirkenden Druckkräfte, zumindest näherungsweise vollständig, vorzugsweise vollständig aufheben. Dies wird mit einem Stützbereich erreicht, bei dem die Wirk- bzw. Projektionsflächen zum Erzeugen von in einander entgegengesetzte Richtungen weisenden Druckkräften gleich groß sind. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass der innere oder der äußere Durchmesser (abhängig von der Bauform) des Steuerventilelementes im Bereich der Dichtlinie dem Durchmesser des Steuerventilelementes oberhalb des Stützbereichs ent- spricht.
Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform des Injektors, bei der der Durchmesser der Dichtlinie, die sich durch nicht zu vermeidende Verschleißerscheinungen über die Lebensdauer des Injektors etwas verbreitert, und dem Führungsdurchmesser (Innendurchmesser oder Außendurchmesser des Steuerventilelementes - abhängig von der Bauform des Steuerventilelementes) entspricht. Ein vollkommen druckausgeglichenes Steuerventil wird erhalten, wenn der innere Durchmesser der Dichtlinie exakt dem inneren Führungsdurchmesser bzw. der äußere Durchmesser der Dichtlinie exakt dem äußeren Führungsdurchmesser des Steuerventilelementes entspricht .
Um die Auswirkungen eines nicht zu vermeidenden Dichtlinienverschleißes auf die druckausgeglichene Eigenschaft des Steuerventils zu minimieren, ist eine Ausführungsform des Injektors von Vorteil, bei der der Hochdruckfreilassungs- winkel größer ist als der Niederdruckfreilassungswinkel des Steuerventils. Dabei ist der Hochdruckfreilassungswinkel der im Hochdruckbereich gelegene Winkel zwischen der an die Dichtlinie angrenzenden Begrenzungslinie des Stützbereichs bzw. des Steuerventilelementes und der Steuerventilsitzfläche. Bei dem Niederdruckfreilassungswinkel handelt es sich um den im Niederdruckbereich des Injektors angeordneten Winkel zwischen der (unteren) Begrenzungslinie des Steuerventilelementes und der Steuerventilsitzfläche.
Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform, bei der der Niederdruckfreilassungswinkel aus einem Winkelbereich zwischen etwa 0° und etwa 10° gewählt ist. Bevorzugt beträgt der Niederdruckfreilassungswinkel etwa 0,5° bis 5°, besonders bevorzugt etwa 0,5° bis etwa 2°. Idealerweise ist der Hochdruckfreilassungswinkel aus einem Winkelbereich zwischen etwa 5° und etwa 60°, bevorzugt aus einem Winkelbereich zwischen etwa 10° und etwa 50°, besonders bevorzugt aus einem Winkelbereich zwischen etwa 20° und etwa 40° ge- wählt. Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform, bei der die Differenz zwischen dem Hochdruckfreilassungswinkel und dem Niederdruckfreilassungswinkel aus einem Winkelbereich bis etwa 10° gewählt ist. Idealerweise liegt die Winkeldifferenz zwischen etwa 1° und etwa 5°, besonders bevor- zugt zwischen etwa 1,5° und etwa 3°.
Um die Fertigungsgenauigkeit der Dichtlinie bei einem nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Injektor mit vertretbarem Aufwand gewährleisten zu können, ist eine Ausfüh- rungsform bevorzugt, bei der der Steuerventilelementwinkel, der von beiden in radialer Richtung verlaufenden, an die Dichtlinie angrenzenden Begrenzungslinien des Steuerventilelementes aufgespannt wird, und der Steuerventilsitzwinkel nicht gleich groß sind. Besonders bevorzugt beträgt die Winkeldifferenz mehr als 10°, besonders bevorzugt mehr als 20°. Besonders gute Ergebnisse im Hinblick auf die Fertigungsgenauigkeit der Dichtlinie sind bei einer Winkeldiffe- renz aus einem Bereich zwischen etwa 30° und etwa 60° zu erwarten. Idealerweise ist der Steuerventilsitzwinkel dabei größer als der Steuerventilelementwinkel. Durch das Vorsehen einer zuvor beschriebenen Winkeldifferenz zwischen dem Steuerventilelementwinkel und dem Steuerventilsitzwinkel ist zum einen eine ausreichend große Stützwirkung des Stützbereichs gegeben und zum anderen resultiert eine exakte Herstellbarkeit der Dichtlinie (Dichtkante) . Um die Stützwirkung (auf Kosten der exakten Herstellbarkeit) zu erhöhen, kann auch eine kleinere Winkeldifferenz gewählt werden.
Im Hinblick auf eine einfache Fertigbarkeit des Stützbereichs ist eine zumindest näherungsweise trapezförmige Ausbildung des Stützbereichs bevorzugt, wobei die schrägen Flanken des Trapezes mit einer parallel zur Längsmittelachse des Steuerventilelementes verlaufenden Linie miteinander verbunden sind.
Ein druckausgeglichenes Steuerventil kann sowohl mit einem hülsenförmigen Steuerventilelement (Ventilhülse) als auch mit einem kolbenförmigen (nicht durchgehend hohlen) Steuerventilelement realisiert werden. Für den Fall des Vorsehens eines als Ventilhülse ausgebildeten Steuerventilelementes ist eine Ausführungsform bevorzugt, bei der innerhalb des Steuerventilelementes ein Druckstift aufgenommen ist. Dabei ist der Druckstift bevorzugt als von dem den Steuerventilsitz aufweisenden Ventilstück separates Bauteil ausgebildet, welches eine radial innerhalb des Steuerventilelemen- tes ausgebildete Ventilkammer in axialer Richtung abdichtet. Bevorzugt ist das hülsenförmige Steuerventilelement dabei mit seinem Innenumfang am Außenumfang des Druckstiftes geführt, welcher sich bevorzugt an einem Injektorbau- teil in axialer Richtung, vorzugsweise an einem Injektordeckel oder einer Elektromagnetanordnung, abstützt. Zusätzlich oder alternativ zu der Ausbildung des Druckstiftes als innere Führung kann eine Außenführung für das hülsenförmige Steuerventilelement vorgesehen werden. Unabhängig davon, ob eine innere und/oder äußere Führung für die Ventilhülse vorgesehen wird, entspricht der Durchmesser der Dichtlinie bevorzugt zumindest näherungsweise dem Außendurchmesser des Druckstiftes, ggf. zuzüglich eines minimalen Spiels. Bei einer Ausführungsform des Steuerventilelementes als Ventil- hülse ragt der Stützbereich bevorzugt in die innerhalb des hülsenförmigen Steuerventilelementes ausgebildete, vorzugsweise unmittelbar mit der Steuerkammer verbundene Ventilkammer hinein und befindet sich in axialer Richtung betrachtet zwischen der Dichtlinie und dem Druckstift.
Bei einem Injektor mit einem als Kolben ausgebildeten Steuerventilelement befindet sich der Stützbereich im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform bevorzugt am Außenumfang und zwar in axialer Richtung betrachtet zwischen der Dichtlinie des Steuerventilelementes und einem Führungsbauteil, wobei der (äußere) Durchmesser der Dichtlinie bevorzugt dem Führungsdurchmesser des kolbenförmige Steuerventilelementes entspricht.
Von besonderem Vorteil ist es, den Steuerventilsitz als Flachsitz oder Kegelsitz auszubilden. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines als Common-
Rail-Inj ektor ausgebildeten Injektors mit einem hülsenförmigen Steuerventilelement, welches einen nach radial innen weisenden Stützbereich für die
Dichtlinie aufweist,
Fig. 2 eine unvollständige Darstellung eines alternati- ven Ausführungsbeispiels eines Injektors dessen hülsenförmiges Steuerventilelement einen nach ra¬ dial innen weisenden Stützbereich aufweist, wobei der Steuerventilsitz im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 als Kegelsitz ausge- bildet ist und
Fig. 3 eine unvollständige Darstellung einer Ausführungsform eines Injektors, bei dem das Steuerventilelement als massiver Kolben ausgebildet ist, der am Außenumfang, axial benachbart zur Dichtli¬ nie einen umlaufenden Stützbereich trägt.
Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren sind gleiche Bauteile und Bauteile mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet . In Fig. 1 ist ein als Common-Rail-Injektor ausgebildeter Injektor 1 zum Einspritzen von Kraftstoff in einen nicht gezeigten Brennraum einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Eine Hochdruckpumpe 2 fördert Kraft- Stoff aus einem Vorratsbehälter 3 in einen Kraftstoff- Hochdruckspeicher 4 (Rail) . In diesem ist Kraftstoff, insbesondere Diesel oder Benzin, unter hohem Druck, von in diesem Ausführungsbeispiel etwa 2000 bar, gespeichert. An den Kraftstoff-Hochdruckspeicher 4 ist der Injektor 1 neben anderen, nicht gezeigten Injektoren über eine Versorgungsleitung 5 angeschlossen. Die Versorgungsleitung 5 mündet in einen Druckraum 6. Mittels einer Rücklaufleitung 8 ist ein Niederdruckbereich 9 des Injektors 1 an den Vorratsbehälter 3 angeschlossen. Über die Rücklaufleitung 8 kann eine spä- ter noch zu erläuternde Steuermenge an Kraftstoff von dem Injektor 1 zu dem Vorratsbehälter 3 abfließen.
Innerhalb eines Düsenkörpers 13 ist ein Einspritzventilelement 11 angeordnet. Das Einspritzventilelement 11 ist zum einen längsverschieblich in einem unteren, hülsenförmigen Abschnitt eines Ventilstückes 12 sowie mit Axialabstand dazu in einer Bohrung eines Düsenkörpers 13 geführt. Dabei sind am Außenumfang des Einspritzventilelementes 11 im Bereich seiner Führung innerhalb des Düsenkörpers 13 Axialka- näle 14 (Ausschliffe) ausgebildet, über die der Druckraum 6 mit dem Düsenraum 7 verbunden ist. Der Düsenkörper 13 ist über eine nicht dargestellte Überwurfmutter mit dem Injektorkörper 10 verschraubt.
Das Einspritzventilelement 11 weißt an seiner Spitze 15 eine Schließfläche 16 auf, mit der das Einspritzventilelement 11 in dichter Anlage an einen innerhalb des Düsenkörpers 13 ausgebildeten Einspritzventilelementsitz 17 bringbar ist. Wenn das Einspritzventilelement 11 an seinem Einspritzven- tilelementsitz 17 anliegt, d.h. sich in einer Schließstellung befindet, ist der Kraftstoffaustritt aus einer Düsen- lochanordnung 18 gesperrt. Ist es dagegen von seinem Ein- spritzventilelementsitz 17 abgehoben, kann Kraftstoff aus dem Druckraum 6 über die Axialkanäle 14 in den Düsenraum 7 an dem Einspritzventilelement 11 vorbei zur Düsenlochanord- nung 18 innerhalb des Düsenkörpers 13 strömen und dort im Wesentlichen unter Hochdruck (Raildruck) stehend in den Brennraum (nicht gezeigt) gespritzt werden.
Von einer oberen Stirnseite 19 des Einspritzventilelementes 11, welches anstelle der gezeigten einteiligen Ausbildung auch mehrteilig ausgebildet werden kann, und dem in der Zeichnungsebene unteren, hülsenförmigen Abschnitt des Ventilstückes 12 wird eine Steuerkammer 20 begrenzt, die über eine radial in dem hülsenförmigen Abschnitt des Ventilstücks 12 verlaufende Zulaufdrossel 21 mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff aus dem Druckraum 6 versorgt wird. Die Steuerkammer 20 ist über einen, in dem oberen, plattenförmigen Abschnitt des Ventilstückes 12 angeordneten Ablaufkanal 22 mit Ablaufdrossel 23 mit einer Ventilkammer 24 verbunden, die radial außen von einem hülsenförmigen Steuerventilelement 25 eines Steuerventils 26 (Servoventil) be- grenzt ist. Aus der Ventilkammer 24 kann Kraftstoff aus der Ventilkammer 24 (Hochdruckbereich) in den Niederdruckbereich 9 des Injektors 1 strömen, wenn das von einem elektromagnetischen Aktuator 27 betätigbare Steuerventilelement 25 von seinem als Flachsitz ausgebildeten und an dem plat- tenförmigen Abschnitt des Ventilstücks 12 angeordneten Steuerventilsitz 28 abgehoben, d.h. das Steuerventil 26 geöffnet ist. Der Steuerventilsitzwinkel beträgt bei dem gezeigten Flachsitz 180°. Die Durchflussquerschnitte der Zu- laufdrossel 21 und der Ablaufdrossel 23 sind derart aufeinander abgestimmt, dass bei geöffnetem Steuerventil 26 ein Nettoabfluss von Kraftstoff (Steuermenge) aus der Steuerkammer 20 über die Ventilkammer 24 in den Niederdruckbe- reich 9 des Injektors 1 und von dort aus über die Rücklaufleitung 8 in den Vorratsbehälter 3 resultiert.
Das Steuerventil 26 ist als im geschlossenen Zustand in axialer Richtung druckausgeglichenes Ventil ausgebildet. Dabei ist das Steuerventilelement 25 mit seinem in der Zeichnungsebene oberen Abschnitt einstückig mit einer Ankerplatte 29 ausgebildet, die mit einer Elektromagnetanordnung 30 des elektromagnetischen Aktuators zusammenwirkt. Radial innerhalb des hülsenförmigen Steuerventilelementes 25 ist ein Druckstift 31 angeordnet, der als von dem Ventilstück 12 separates Bauteil ausgebildet ist, und der die Ventilkammer 24 in axialer Richtung nach oben abdichtet. Die auf ihn wirkenden Druckkräfte stützt der Druckstift 31 an einem mit dem Injektorkörper 10 verschraubten Injektor- deckel 32 ab. Hierzu durchsetzt der Druckstift 31 eine zentrale Durchgangsöffnung 33 innerhalb der Elektromagnetanordnung 30. Eine kreisringförmige, linienförmige Dichtlinie 34 des Steuerventilelementes 25, die im geschlossenen Zustand des Steuerventils 26 mit dem Steuerventilsitz 28 dichtend zusammenwirkt, befindet sich auf einem inneren Führungsdurchmesser DlF, mit dem das Steuerventilelement 25 am Druckstift 31 geführt ist. Zusätzlich ist das Steuerventilelement 25 an seinem Außenumfang mittels einer Führungsplatte 35 geführt, die von dem Steuerventilelement 25 durchsetzt ist und die sich axial zwischen der Ankerplatte 29 und dem Ventilstück 12 mit seinem Steuerventilsitz 28 befindet. Innerhalb der Durchgangsöffnung 33 befindet sich neben dem in diesem Ausführungsbeispiel einteilig ausgebil- deten, jedoch mehrteilig ausbildbaren, Druckstift 31 eine Steuerschließfeder 36, die sich in axialer Richtung zum einen am Injektordeckel 32 und zum anderen aus der Einheit, bestehend aus Steuerventilelement 25 und Ankerplatte 29, abstützt.
Wird die Elektromagnetanordnung 30 des elektromagnetischen Aktuators 27 bestromt, hebt das hülsenförmige Steuerventilelement 25 von seinem als Flachsitz ausgebildeten Steuer- Ventilsitz 28 ab, wodurch die Ventilkammer 24, also der Hochdruckbereich 37 des Injektors 1, mit dem Niederdruckbereich 9 verbunden wird, wodurch der Druck innerhalb der hydraulisch über die Ablaufdrossel 23 mit der Ventilkammer 24 verbundenen Steuerkammer 20 rapide abfällt und sich das Einspritzventilelement 11 in axialer Richtung der Zeichnungsebene nach oben in die Steuerkammer hineinbewegt, wodurch in der Folge Kraftstoff aus dem Düsenraum 7 in den Brennraum strömen kann.
Zur Beendigung des Einspritzvorgangs wird die Bestromung der Elektromagnetanordnung 30 des elektromagnetischen Aktuators 27 unterbrochen. Die Steuerschließfeder 36 bewegt in der Folge das hülsenförmige Steuerventilelement 25 zurück auf seinen Steuerventilsitz 28 an der in der Zeichnungsebe- ne oberen Seite des Ventilstücks 12. Durch den durch die Zulaufsdrossel 21 nachströmenden Kraftstoff steigt der Druck in der Steuerkammer 20 rapide an, wodurch das Einspritzventilelement 11, unterstützt durch die Federkraft einer Schließfeder 38, die sich an einem Umfangsbund 39 des Einspritzventilelementes 11 sowie am hülsenförmigen, unteren Abschnitt des Ventilstücks 12 abstützt, in Richtung des Einspritzventilelementsitzes 17 bewegt wird, wodurch wie- derum der Kraftstofffluss aus der Düsenlochanordnung 18 in den Brennraum unterbrochen wird.
Wie erwähnt, befindet sich die zumindest näherungsweise Ii- nienförmige Dichtkante (Dichtlinie 34) auf dem inneren Führungsdurchmesser DlF . Anders ausgedrückt entspricht der (innere) Durchmesser DD der Dichtlinie 34 dem inneren Führungsdurchmesser DlF des Steuerventilelementes 25. In radialer Richtung wird die Dichtlinie 34 überragt von einem ringförmigen, von der Dichtlinie 34 ausgehenden, trapezförmigen Stützbereich 40, der vollständig innerhalb des Hochdruckbereichs 37, genauer innerhalb der Ventilkammer 24 angeordnet ist. Da die wirksame Druckangriffsfläche des Stützbereichs für Druckkräfte in eine erste Axialrichtung und die Druckangriffsfläche des Stützbereichs für Druckkräfte in eine zweite, der ersten Axialrichtung entgegengesetzte, Axialrichtung gleich groß sind, wird die axiale Druckausgeglichenheit des Steuerventilelementes 25 durch den ringförmigen, in Querschnitt trapezförmigen Stützbe- reich 40 nicht negativ beeinflusst. Wie aus Fig. 1 unschwer zu erkennen ist, befindet sich der Stützbereich 40 in axialer Richtung betrachtet zwischen der in der Zeichnungsebene unteren, freien Stirnseite des Druckstiftes 31 und dem als Flachsitz ausgebildeten Steuerventilsitz 28. Aufgrund des Vorsehens des Stützbereichs 40, bildet die Dichtlinie nicht die radial innerste Grenze des Steuerventilelementes 25.
Vorteilhafte Winkelverhältnisse im Bereich der Dichtlinie 34 und im Bereich des Steuerventilsitzes 28 werden im FoI- genden anhand der vergrößert dargestellten Ausführungsform gemäß Fig. 2 erläutert, wobei im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 anstelle eines als Flachsitz ausgebildeten Steuerventilsitzes 28 ein kegelförmiger, als Außenkonus ausgebildeter Steuerventilsitz 28 vorgesehen ist. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen in Bezug auf die Gemeinsamkeiten auf die vorhergehende Figurenbeschreibung sowie auf Fig. 1 verwiesen wird.
In Fig. 2 ist das hülsenförmige Steuerventilelement 25 gezeigt, in das der Druckstift 31 hineinragt. Anstelle des gezeigten Ausführungsbeispiels, bei dem das Steuerventilelement 25 (zusätzlich) an seinem Außenumfang geführt ist, ist auch eine Ausführungsform des Injektors 1 realisierbar, bei der auf eine Außenführung für das hülsenförmige Steuerventilelement verzichtet wird.
Aus Fig. 2 ist zu erkennen, dass das hülsenförmige Steuerventilelement 25 an seiner in der Zeichnungsebene unteren Stirnseite von einer Begrenzungslinie 41 begrenzt ist, die sich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ausgehend von der Dichtlinie 34 exakt in radialer Richtung nach außen erstreckt. Radial innen grenzt an die Dichtlinie 34 eine untere Begrenzungslinie 42 des Stützbereichs 40 an. Die beiden Begrenzungslinien 41, 42 schließen einen Steuerventilelementwinkel α ein. Dieser beträgt in dem gezeigten Aus- führungsbeispiel etwa 140°. Der Steuerventilsitzwinkel ß, also der Winkel zwischen zwei diametral gegenüberliegenden Flächenabschnitten des Steuerventilsitzes 28 beträgt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel etwa 160°. Die Differenz zwischen den Winkeln α und ß beträgt also 20°.
Ein Hochdruckfreilassungswinkel γ zwischen der (unteren) Begrenzungslinie 42 des Stützbereichs 40 und der konischen Steuerventilsitzfläche 43 im Hochdruckbereich 37 ist etwa 3° größer als der Niederdruckfreilassungswinkel δ zwischen der unteren Begrenzungslinie 41 des Steuerventilelementes 25 im Niederdruckbereich 9 und der Steuerventilsitzfläche 43. Die im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebenen Winkelver- hältnisse gelten auch für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1., wobei lediglich der Steuerventilsitz 28 nicht als Kegelsitz, sondern als Flachsitz ausgebildet ist, wodurch in der Folge gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 die Begrenzungslinie 41 sich nicht exakt senkrecht zur Längsmittelachse des Steuerventilelementes 25 erstrecken kann .
Bei dem in Fig. 3 ausschnittsweise dargestellten Injektor 1 ist das Steuerventilelement 25 als Vollmaterialkolben aus- gebildet, also als Steuerventilelement 25 ohne axialen Durchgangskanal. An dem Steuerventil 26 ist eine Ankerplatte 29 festgelegt, die analog zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen mit der Elektromagnetanordnung 30 zusammenwirkt, welche sich wiederum am Injektordeckel 32 ab- stützt.
Das Steuerventilelement 25 ist mit seinem Außenumfang in einem Führungsbauteil 44 geführt, welches von dem Steuerventilelement 25 durchsetzt wird. Dabei weist das Steuer- ventilelement 25 in seinem Führungsbereich einen Außendurchmesser DaF auf, der den Durchmesser der stirnseitigen, kreisringförmigen Dichtlinie 34 entspricht. Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen befindet sich die zum Hochdruckbereich 37 des Injektors 1 gehörende Ven- tilkammer 24 nicht radial innerhalb des Steuerventilelementes 25, sondern begrenzt dieses im geschlossenen Zustand des Steuerventils 26 radial außen. Folglich führt der Ablaufkanal 22 mit seiner Ablaufdrossel 23 in die radial au- ßerhalb des Steuerventilelementes 25 angeordnete Ventilkammer 24, wobei der Ablaufkanal 22 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Schrägkanal innerhalb des plattenförmigen Abschnitts des Ventilstücks 12 ausgebildet ist.
Bei geöffnetem Steuerventil 26, also bei von dem als Flachsitz ausgebildeten Steuerventilsitz 28 abgehobenen Steuerventilelement 25, strömt Kraftstoff aus der Ventilkammer 24 radial nach innen in einen Niederdruckkanal 45 innerhalb des Ventilstückes 12, wobei der Niederdruckkanal 45 zum Niederdruckbereich 9 des Injektors 1 gehört. Der Niederdruckkanal 45 mündet in einen radial außen angeordneten ringförmigen Niederdruckraum 46, der über einen Radialkanal 47 mit einer Ankerkammer 48 hydraulisch verbunden ist. Über die Ankerkammer 48 kann Kraftstoff zur Rücklaufleitung 8 (Injektorrücklauf) und über diesen zum Vorratsbehälter 3 strömen .
Wesentlich bei dem in Fig. 3 gezeigten Injektor 1 ist, dass der Stützbereich 40, der die Dichtlinie 34 in radialer Richtung überragt und in der Ventilkammer 24 und damit im Hochdruckbereich 37 des Injektors 1 angeordnet ist, am Außenumfang des Steuerventilelementes 25 angeordnet ist. Dabei überragt der Stützbereich 40 den Außendurchmesser DaF im Führungsbereich des Steuerventilelementes 25 und damit auch, wie erwähnt, die Dichtlinie 34 in radialer Richtung. Der Steuerventilsitzwinkel ß (nicht eingezeichnet) beträgt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel 180°, wohingegen der Steuerventilelementwinkel α etwa 160° beträgt. Ferner ist der radial außen angeordnete Hochdruckfreilassungswinkel γ etwas größer als der im Bezug auf die Dichtlinie 34 radial innen liegende Niederdruckfreilassungswinkel δ.

Claims

Ansprüche
1. Injektor, insbesondere Common-Rail-Injektor, zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verstellbaren Einspritzventilelement (11), das mittels eines Steuerventils (26) ansteuerbar ist, welches ein mittels eines Aktuators (27) zwischen einer Schließstellung und ei- ner Öffnungsstellung verstellbares, in der Schließstellung zumindest näherungsweise druckausgeglichenes, Steuerventilelement (25) mit einer Dichtlinie (34) aufweist, die in der Schließstellung des Steuerventilelementes (25) mit einem Steuerventilsitz (28) dich- tend zusammenwirkt, und die in der Öffnungsstellung von dem Steuerventilsitz (28) abgehoben ist und so den Kraftstofffluss aus einem Hochdruckbereich (37) in einen Niederdruckbereich (9) des Injektors (1) freigibt,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Steuerventilelement (25) einen die Dichtlinie (34) in radialer Richtung zum Hochdruckbereich (37) hin überragenden Stützbereich (40) aufweist.
2. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützbereich (40) derart ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass auf diesen bei geschlossenem Steuerventil (26) keine resultierenden axialen Druckkräfte wirken.
3. Injektor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (Dd) der Dichtlinie (34), zumindest näherungsweise, vorzugsweise exakt, einem Füh- rungsdurchmesser ( DlF, DaF) des Steuerventilelementes (25) entspricht.
4. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hochdruckfreilassungswinkel (γ) zwischen einer dem Steuerventilsitz (28) zugewandten, im Hochdruckbereich (37) an die Dichtlinie (34) angrenzenden Begrenzungslinie (41) des Stützbereichs (40) und der Steuerventilsitzfläche (43) größer ist als ein Nieder- druckfreilassungswinkel (δ) zwischen einer im Niederdruckbereich (9) an die Dichtlinie (34) angrenzenden, dem Steuerventilsitz (28) zugewandten Begrenzungslinie (42) des Steuerventilelementes (41) und der Steuerventilsitzfläche (43) .
5. Injektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckfreilassungswinkel (δ) aus einem Winkelbereich zwischen etwa 0° und etwa 10°, vorzugs- weise zwischen etwa 0,5° und etwa 5°, besonders bevorzugt zwischen etwa 0,5° und etwa 2° gewählt ist und/oder dass der Hochdruckfreilassungswinkel (γ) aus einem Wertebereich zwischen etwa 5° und etwa 60°, vorzugsweise zwischen etwa 10° und etwa 50°, besonders bevorzugt zwischen etwa 20° und etwa 40° gewählt ist.
6. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Differenz zwischen dem von den an die Dichtlinie (34) angrenzenden Begrenzungslinien (41, 42) aufgespannten Steuerventilelementwinkel (α) und dem Steuerventilsitzwinkel (ß) größer als 10°, vorzugswei- se größer als 20°, besonders bevorzugt größer als 30° ist.
7. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützbereich (40) im Querschnitt zumindest näherungsweise trapezförmig ausgebildet ist.
8. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventilelement (25) als Hülse ausgebildet ist.
9. Injektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Hülse ein von dem den Steuerventilsitz (28) aufweisenden Ventilstück (12) separater, ein- oder mehrteiliger, Druckstift (31) aufgenommen ist, und dass der Stützbereich (40) am Innenumfang der Hülse axial zwischen dem Druckstift (31) und dem Steuer- Ventilsitz (28) angeordnet ist.
10. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventilelement (25) als Kolben ausgebil- det ist.
11. Injektor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützbereich (40) am Außenumfang des Kolbens axial zwischen einem Führungsbauteil (44) für den Kolben und dem Steuerventilsitz (28) angeordnet ist.
12. Injektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerventilsitz (28) als Flachsitz oder als Kegelsitz ausgebildet ist.
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