EP2438287A1 - Schaltventil - Google Patents

Schaltventil

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EP2438287A1
EP2438287A1 EP10713926A EP10713926A EP2438287A1 EP 2438287 A1 EP2438287 A1 EP 2438287A1 EP 10713926 A EP10713926 A EP 10713926A EP 10713926 A EP10713926 A EP 10713926A EP 2438287 A1 EP2438287 A1 EP 2438287A1
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EP
European Patent Office
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valve
closing body
seat surface
valve closing
piece
Prior art date
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EP10713926A
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English (en)
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EP2438287B1 (de
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Manfred Giel
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP2438287A1 publication Critical patent/EP2438287A1/de
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Publication of EP2438287B1 publication Critical patent/EP2438287B1/de
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    • F02M63/004—Sliding valves, e.g. spool valves, i.e. whereby the closing member has a sliding movement along a seat for opening and closing
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    • F02M63/0043—Two-way valves
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    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/007—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of the groups F02M63/0014 - F02M63/0059

Definitions

  • the invention relates to a switching valve, in particular a pressure-balanced valve for fuel injection valves, and a fuel injection valve with such a switching valve.
  • the invention relates to the field of injectors for fuel injection systems of air compressing, self-igniting internal combustion engines.
  • a fuel injector with a pressure balanced control valve is known.
  • an injection valve member which releases or closes the injection port is driven by a control valve, the control valve releasing or closing a connection from a control chamber into a fuel return in which a closing element is seated or released.
  • the hydraulic forces are minimized via a pressure compensation.
  • the spring force can be reduced with less stroke and larger cross-sectional area. As a result, short switching times and advantageous dynamics are possible.
  • the switching valve according to the invention with the features of claim 1 and the fuel injection valve according to the invention with the features of claim 11 have the advantage that a behavior of the switching valve is improved. Specifically, a consistently stable opening behavior of the switching valve can be achieved over the lifetime.
  • a sealing seat of the switching valve is realized with a cone pairing of different cone angle.
  • an adjustment of the two cones takes place, so that the sealing seat of the valve on the aligned surface of the two cones can shift depending on the applied pressure.
  • This happens a change in the opening behavior of the valve and thus, for example, to a change in the injected amount of fuel.
  • a fuel injection valve of such a construction there is thus a drift of the injection amount over the lifetime.
  • drift is undesirable and there is a desire to minimize such drift.
  • a throttle gap in front of the sealing seat can be realized in the course of time during operation, whereby the voltage applied to the sealing seat system pressure is reduced.
  • the design of the throttle gap is effected by wear between the valve closing body and the valve seat surface, which is caused at least substantially by abrasion and smoothing of the surfaces (geometric adjustment). This also reduces the range in which a displacement of the effective seat diameter can occur and / or the extent of such a displacement of the effective seat diameter. This is also the case
  • the compensation edge of the valve closing body is arranged in front of the sealing seat in a flow direction. Furthermore, it is advantageous that the compensation edge is designed such that a throttle gap is formed in operation between the compensation edge of the valve closing body and the valve seat surface. It is also advantageous that the formed between the compensation edge of the valve closing body and the valve seat surface in operation throttle gap by an operational wear between the valve closing body and the
  • Valve seat surface of the valve piece is formed.
  • the compensation edge in operation so to speak, strikes against the valve seat surface, resulting in wear due to abrasion and smoothing of the surfaces (geometric adjustment).
  • a throttle gap is formed in the region of the compensation edge of the valve closing body.
  • the wear-related abrasion can be a few microns of material thickness. This creates a gap in the region of the compensation edge between the valve closing body and the valve seat surface, which acts as a throttle gap during operation.
  • the length of this throttle gap can be considered in the flow direction, corresponding to the wear of a few microns.
  • the throttle gap viewed in the direction of flow, is arranged in front of the sealing seat, the pressure applied to the sealing seat is reduced.
  • a material of the valve closing body and a material of the valve piece are selected on the valve seat surface so that an operational wear between the valve closing body and the valve seat surface of the valve member occurs both on the valve closing body and on the valve piece.
  • the valve closing body and the valve piece on the valve seat surface advantageously adjoin one another. As a result, in particular a flow-favorable throttle gap is formed.
  • valve closing body has a contact surface which faces the valve seat surface of the valve piece, that the valve closing body cooperates at its contact surface with the valve seat surface to the sealing seat and that the contact surface viewed in a flow direction as a relatively narrow contact surface and / or as an annular contact surface is designed. Furthermore, it is advantageous that the contact surface of the valve closing body is limited by the compensation edge of the valve closing body. This reduces the possible range in which the sealing seat can vary from the outset.
  • the compensation edge is formed by a bevel provided on the valve closing body.
  • the bevel provided on the valve closing body reduces the range in which the effective seat diameter can vary by the amount of width of the chamfer. This achieves additional stabilization of the opening behavior over the service life.
  • the chamfer can be configured, for example, as a ground chamfer.
  • valve closing body is on a bolt-shaped
  • valve piece has an annular recess, that an inner side of the valve closing body defines a fuel space formed by the puncture, and that a fuel channel guided through the valve piece opens into the fuel chamber.
  • annular recess that an inner side of the valve closing body defines a fuel space formed by the puncture, and that a fuel channel guided through the valve piece opens into the fuel chamber.
  • Fig. 1 is a switching valve in a partial, schematic sectional view according to an embodiment of the invention in new condition
  • Fig. 2 shows the detail shown in Fig. 1 after a certain period of operation.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a switching valve 1 of a fuel injection valve in a schematic, excerpt, axial sectional view.
  • the switching valve 1 is particularly suitable for fuel injection valves of fuel injection systems of air-compressing, self-igniting internal combustion engines.
  • a preferred insert is for a fuel injection system having a fuel rail which stores diesel fuel under high pressure and is connected to a plurality of fuel injectors.
  • the switching valve 1 according to the invention and the fuel injection valve according to the invention are also suitable for other applications.
  • the switching valve 1 has a valve piece 1 and a valve closing body 3.
  • the valve closing body 3 may be connected to an armature 4.
  • the valve closing body 3 is designed in one piece with the armature 4.
  • the valve piece 2 has a bolt-shaped guide section 5, on which the armature 4 is guided along an axis 6 of the switching valve 1.
  • the armature 4 is designed axially symmetrical to the axis 6.
  • the valve piece 2 is configured at least substantially axially symmetrically with respect to the axis 6.
  • the valve piece 2 has an annular recess 7.
  • a valve seat surface 8 on the valve piece 2 is formed by the annular recess 7.
  • a surface 9 is thereby formed on the valve piece 2.
  • the valve seat surface 8 is designed as a conical, annular valve seat surface 8.
  • the surface 9 is designed as a conical, annular surface 9.
  • the valve seat surface 8 is at least approximately facing the surface 9.
  • the valve closing body 3 of the armature 4 has an inner side 10, which surrounds the valve piece 2 circumferentially.
  • the inner side 10 of the valve closing body 3 defines an annular fuel formed by the recess 7 cavities 1 1.
  • an axial blind bore 12 is configured, from which at least one radial bore 13 branches off.
  • the blind bore 12 and the radial bore 13 form a fuel passage 14 of the switching valve 1.
  • the radial bore 13 of the fuel channel 14 opens at the annular recess 7 in the fuel chamber 1 1 of the switching valve. 1
  • the valve closing body 3 has a contact surface 20.
  • the contact surface 20 faces the valve seat surface 8.
  • the valve closing body 3 has a compensation edge 21.
  • the compensation edge 21 is directed to the valve seat surface 8.
  • the valve closing body 3 cooperates with the valve seat surface 8 to form a sealing seat.
  • a sealing line, sealing surface or the like of the sealing seat is located in a region 22.
  • the compensation edge 21 is located outside the region 22.
  • the compensation edge 21 of the valve closing body 3 lies in a flow direction 23 in front of the sealing seat, which lies in the region 22.
  • the flow direction 23 is in this case determined such that it at least approximately indicates the flow of the fuel when the sealing seat is open.
  • the contact surface 20 is viewed in the flow direction 23 as a relatively narrow contact surface 20 configured.
  • the contact surface 20 is configured as an annular contact surface 20.
  • the region 22 is set relatively narrow. This favors a constant, stable opening behavior of the switching valve 1 during operation.
  • the compensation edge 21 is formed in this embodiment by a provided on the valve closing body 3 chamfer 24.
  • the chamfer 24 may be configured, for example, by grinding the valve closing body 3.
  • the contact surface 20 is thereby limited by the compensation edge 21.
  • Fig. 2 shows the switching valve 1 after a certain period of operation.
  • a material of the valve closing body 3 and a material of the valve piece 2 on the valve seat surface 8 are selected so that an operational wear between the valve closing body 3 and the valve seat surface 8 of the valve member 2 occurs both on the valve closing body 3 and the valve piece 2.
  • wear occurs in the region of the contact surface 20 of the valve closing body 3 wear, which forms a recess 25.
  • wear occurs on the valve seat surface 8, which leads to a recess 26 on the valve seat surface 8. Further wear occurs in the area of the compensation edge 21.
  • abrasion occurs during operation, as a result of which an abraded chamfer 27 forms, which is set further back relative to the chamfer 24.
  • a step 28 forms in the valve seat surface 8.
  • the height of the step 28 may be, for example, a few microns.
  • a throttle gap 30 is thereby formed between the abraded chamfer 27 of the valve closing body 3 and the step 28 of the valve seat surface 8.
  • the throttle gap 30 may in the Viewed flow direction 23, be a few microns long.
  • the throttle gap 30 can be configured at least substantially annularly along the valve seat surface 8.
  • the sealing seat formed between the valve closing body 3 and the valve seat surface 8 can come about in the region 22.
  • the current position of the pressure in the fuel space 1 1 is dependent.
  • the sealing seat is at low pressures closer to the compensation edge 21 and at high pressures closer to an outer edge 29 of the recess 26 of the valve seat 8, that is viewed in the flow direction 23 at the end of the recess 26. Since the contact surface 20 set relatively narrow is, even with the occurring wear of the region 22 in which the sealing seat comes about, relatively small. As a result, the opening behavior is relatively stable.

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Abstract

Ein Schaltventil (1), das insbesondere als druckausgeglichenes Ventil für Brennstoffeinspritzventile von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen dient, weist ein Ventilstück (2), an dem eine Ventilsitzfläche (8) ausgebildet ist, und einen Ventilschließkörper (3) auf, der mit der Ventilsitzfläche (8) zu einem Dichtsitz zusammen wirkt. Hierbei umfasst der Ventilschließkörper (3) eine Kompensationskante (21). Die Kompensationskante (21) liegt außerhalb eines Bereichs (22) für den Dichtsitz.

Description

Beschreibung
Titel Schaltventil
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Schaltventil, insbesondere ein druckausgeglichenes Ventil für Brennstoffeinspritzventile, und ein Brennstoffeinspritzventil mit solch einem Schaltventil. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Injektoren für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen.
Aus der DE 10 2006 021 741 A1 ist ein Kraftstoffinjektor mit einem druckausgeglichenen Steuerventil bekannt. Bei dem bekannten Injektor wird ein Einspritzventilglied, welches die Einspritzöffnung freigibt oder verschließt, durch ein Steuerventil angesteuert, wobei das Steuerventil eine Verbindung aus einem Steuerraum in einen Kraftstoffrücklauf freigibt oder verschließt, in dem ein Schließelement in einen Sitz gestellt wird oder diesen freigibt. Bei dem Steuerventil werden die hydraulischen Kräfte über einen Druckausgleich minimiert. Dadurch kann die Federkraft bei gleichzeitig weniger Hub und größerer Querschnittsfläche reduziert werden. Hierdurch sind kurze Schaltzeiten und eine vorteilhafte Dynamik möglich.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Schaltventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 11 haben den Vorteil, dass ein Verhalten des Schaltventils verbessert ist. Speziell kann ein gleichbleibend stabiles Öffnungsverhalten des Schaltventils über die Lebensdauer erzielt werden.
Bei der Ausgestaltung eines Schaltventils ist es denkbar, dass ein Dichtsitz des Schaltventils mit einer Kegelpaarung unterschiedlicher Kegelwinkel realisiert wird. Dabei findet allerdings im Betrieb im Laufe der Zeit durch Verschleiß und Glättung ein Angleich der beiden Kegel statt, so dass sich der Dichtsitz des Ventils auf der angeglichenen Fläche der beiden Kegel je nach anliegendem Druck verschieben kann. Hierdurch kommt es zu einer Änderung des Öffnungsverhaltens des Ventils und damit beispielsweise zu einer Änderung der eingespritzten Brennstoffmenge. Bei einem Brennstoffeinspritzventil mit solch einer Konstruktion kommt es somit zu einer Drift der Einspritzmenge über die Lebensdauer. Solch eine Drift ist allerdings unerwünscht und es besteht das Bestreben, solch eine Drift möglichst gering zu halten.
Durch die Ausgestaltung der Kompensationskante am Ventilschließkörper, die beispielsweise durch Anschleifen ausgebildet werden kann, kann im Laufe der Zeit im Betrieb ein Drosselspalt vor dem Dichtsitz realisiert werden, wodurch der an dem Dichtsitz anliegende Systemdruck reduziert wird. Die Ausgestaltung des Drosselspalts erfolgt hierbei durch einen Verschleiß zwischen dem Ventilschließkörper und der Ventilsitzfläche, der zumindest im Wesentlichen durch Abrieb und Glättung der Oberflächen (geometrischer Angleich) verursacht ist. Hierdurch wird auch der Bereich, in dem eine Verschiebung des wirksamen Sitzdurchmessers erfolgen kann und/oder das Ausmaß solch einer Verschiebung des wirksamen Sitzdurchmessers verringert. Dadurch ist auch die
Möglichkeit einer Änderung des Öffnungsverhaltens des Schaltventils verringert. Somit ist ein stabiles Öffnungsverhalten möglich.
Vorteilhaft ist es, dass die Kompensationskante des Ventilschließkörpers in einer Strömungsrichtung betrachtet vor dem Dichtsitz angeordnet ist. Ferner ist es vorteilhaft, dass die Kompensationskante so ausgestaltet ist, dass im Betrieb zwischen der Kompensationskante des Ventilschließkörpers und der Ventilsitzfläche ein Drosselspalt ausgebildet ist. Hierbei ist es auch vorteilhaft, dass der zwischen der Kompensationskante des Ventilschließkörpers und der Ventilsitzfläche im Betrieb ausgebildete Drosselspalt durch einen betriebsbedingten Verschleiß zwischen dem Ventilschließkörper und der
Ventilsitzfläche des Ventilstücks gebildet ist. Ausgehend von einem neu hergestellten Ventil schlägt die Kompensationskante im Betrieb sozusagen gegen die Ventilsitzfläche, wodurch es zu einem Verschleiß durch Abrieb und Glättung der Oberflächen (geometrischer Angleich) kommt. Dadurch bildet sich ein Drosselspalt im Bereich der Kompensationskante des Ventilschließkörpers aus. Beispielsweise kann der verschleißbedingte Abrieb einige Mikrometer an Materialstärke betragen. Dadurch bildet sich ein Spalt im Bereich der Kompensationskante zwischen dem Ventilschließkörper und der Ventilsitzfläche, der im Betrieb als Drosselspalt wirkt. Die Länge dieses Drosselspalts kann in Strömungsrichtung betrachtet, entsprechend dem Verschleiß einige Mikrometer betragen. Da der Drosselspalt in Strömungsrichtung betrachtet vor dem Dichtsitz angeordnet ist, ergibt sich eine Reduzierung des Druckes, der am Dichtsitz anliegt. In vorteilhafter Weise sind ein Werkstoff des Ventilschließkörpers und ein Werkstoff des Ventilstücks an der Ventilsitzfläche so gewählt, dass ein betriebsbedingter Verschleiß zwischen dem Ventilschließkörper und der Ventilsitzfläche des Ventilstücks sowohl an dem Ventilschließkörper als auch an dem Ventilstück auftritt. Dadurch passen sich der Ventilschließkörper und das Ventilstück an der Ventilsitzfläche in vorteilhafter Weise aneinander an. Dadurch wird insbesondere ein strömungsgünstiger Drosselspalt ausgebildet.
Vorteilhaft ist es, dass der Ventilschließkörper eine Kontaktfläche aufweist, die der Ventilsitzfläche des Ventilstücks zugewandt ist, dass der Ventilschließkörper an seiner Kontaktfläche mit der Ventilsitzfläche zu dem Dichtsitz zusammenwirkt und dass die Kontaktfläche in einer Strömungsrichtung betrachtet als relativ schmale Kontaktfläche und/oder als ringförmige Kontaktfläche ausgestaltet ist. Ferner ist es vorteilhaft, dass die Kontaktfläche des Ventilschließkörpers durch die Kompensationskante des Ventilschließkörpers begrenzt ist. Hierdurch wird der mögliche Bereich, in dem der Dichtsitz variieren kann, von vornherein verringert.
Vorteilhaft ist es auch, dass die Kompensationskante durch eine an dem Ventilschließkörper vorgesehene Fase gebildet ist. Durch die an dem Ventilschließkörper vorgesehene Fase verringert sich der Bereich, in dem der wirksame Sitzdurchmesser schwanken kann, um das Maß der Breite der Fase. Dadurch wird eine zusätzliche Stabilisierung des Öffnungsverhaltens über die Lebensdauer erzielt. Die Fase kann beispielsweise als eingeschliffene Fase ausgestaltet sein.
In vorteilhafter weise ist der Ventilschließkörper an einem bolzenförmigen
Führungsabschnitt des Ventilstücks geführt, wobei die Ventilsitzfläche des Ventilstücks als zumindest im Wesentlichen konische, ringförmige Ventilsitzfläche ausgestaltet ist. Außerdem ist es vorteilhaft, dass das Ventilstück einen ringförmigen Einstich aufweist, dass eine Innenseite des Ventilschließkörpers einen durch den Einstich gebildeten Brennstoffraum begrenzt und dass in den Brennstoffraum ein durch das Ventilstück geführter Brennstoffkanal mündet. Hierdurch kann eine vorteilhafte Positionierung, insbesondere Zentrierung, des Ventilschließkörpers in Bezug auf das Ventilstück und somit der Kompensationskante in Bezug auf die Ventilsitzfläche erzielt werden. Außerdem kann in vorteilhafter Weise eine druckausgeglichene Ausgestaltung des Ventils erzielt werden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 ein Schaltventil in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung im Neuzustand und
Fig. 2 den in Fig. 1 dargestellten Ausschnitt nach einer gewissen Betriebsdauer.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Schaltventils 1 eines Brennstoffeinspritzventils in einer schematischen, auszugsweisen, axialen Schnittdarstellung. Das Schaltventil 1 eignet sich besonders für Brennstoffeinspritzventile von Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen. Ein bevorzugter Einsatz besteht für eine Brennstoffeinspritzanlage mit einer Brennstoffverteilerleiste, die Dieselbrennstoff unter hohem Druck speichert und mit mehreren Brennstoffeinspritzventilen verbunden ist. Das erfindungsgemäße Schaltventil 1 und das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil eignen sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle.
Das Schaltventil 1 weist ein Ventilstück 1 und einen Ventilschließkörper 3 auf. Der Ventilschließkörper 3 kann mit einem Anker 4 verbunden sein. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Ventilschließkörper 3 einstückig mit dem Anker 4 ausgestaltet.
Das Ventilstück 2 weist einen bolzenförmigen Führungsabschnitt 5 auf, an dem der Anker 4 entlang einer Achse 6 des Schaltventils 1 geführt ist. Der Anker 4 ist dabei axialsymmetrisch zu der Achse 6 ausgestaltet. Ferner ist das Ventilstück 2 zumindest im Wesentlichen axialsymmetrisch zu der Achse 6 ausgestaltet.
Das Ventilstück 2 weist einen ringförmigen Einstich 7 auf. Durch den ringförmigen Einstich 7 ist einerseits eine Ventilsitzfläche 8 an dem Ventilstück 2 ausgebildet. Andererseits ist dadurch an dem Ventilstück 2 eine Fläche 9 ausgebildet. Die Ventilsitzfläche 8 ist als konische, ringförmige Ventilsitzfläche 8 ausgestaltet. Ferner ist die Fläche 9 als konische, ringförmige Fläche 9 ausgestaltet. Die Ventilsitzfläche 8 ist der Fläche 9 zumindest näherungsweise zugewandt.
Der Ventilschließkörper 3 des Ankers 4 weist eine Innenseite 10 auf, die das Ventilstück 2 umfänglich umschließt. Die Innenseite 10 des Ventilschließkörpers 3 begrenzt einen durch den Einstich 7 gebildeten ringförmigen Brennstoff räum 1 1. In dem Ventilstück 2 ist eine axiale Sackbohrung 12 ausgestaltet, von der zumindest eine radiale Bohrung 13 abzweigt. Die Sackbohrung 12 und die radiale Bohrung 13 bilden einen Brennstoffkanal 14 des Schaltventils 1 aus. Die radiale Bohrung 13 des Brennstoffkanals 14 mündet an dem ringförmigen Einstich 7 in den Brennstoffraum 1 1 des Schaltventils 1. Der Ventilschließkörper 3 weist eine Kontaktfläche 20 auf. Die Kontaktfläche 20 ist der Ventilsitzfläche 8 zugewandt. Im Bereich der Kontaktfläche 20 weist der Ventilschließkörper 3 eine Kompensationskante 21 auf. Die Kompensationskante 21 ist auf die Ventilsitzfläche 8 gerichtet. Der Ventilschließkörper 3 wirkt mit der Ventilsitzfläche 8 zu einem Dichtsitz zusammen. Eine Dichtlinie, Dichtfläche oder dergleichen des Dichtsitzes liegt in einem Bereich 22. Die Kompensationskante 21 liegt außerhalb des Bereichs 22. Hierbei liegt die Kompensationskante 21 des Ventilschließkörpers 3 in einer Strömungsrichtung 23 betrachtet vor dem Dichtsitz, der im Bereich 22 liegt. Die Strömungsrichtung 23 ist hierbei so bestimmt, dass diese zumindest näherungsweise den Fluss des Brennstoffs bei geöffnetem Dichtsitz angibt.
Die Kontaktfläche 20 ist in der Strömungsrichtung 23 betrachtet als relativ schmale Kontaktfläche 20 ausgestaltet. Außerdem ist die Kontaktfläche 20 als ringförmige Kontaktfläche 20 ausgestaltet. Hierdurch ist der Bereich 22 relativ schmal vorgegeben. Dies begünstigt im Betrieb ein konstantes, stabiles Öffnungsverhalten des Schaltventils 1.
Die Kompensationskante 21 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine an dem Ventilschließkörper 3 vorgesehene Fase 24 gebildet. Die Fase 24 kann beispielsweise durch Anschleifen des Ventilschließkörpers 3 ausgestaltet sein. Die Kontaktfläche 20 ist dadurch durch die Kompensationskante 21 begrenzt.
Fig. 2 zeigt das Schaltventil 1 nach einer gewissen Betriebsdauer. Ein Werkstoff des Ventilschließkörpers 3 und ein Werkstoff des Ventilstücks 2 an der Ventilsitzfläche 8 sind so gewählt, dass ein betriebsbedingter Verschleiß zwischen dem Ventilschließkörper 3 und der Ventilsitzfläche 8 des Ventilstücks 2 sowohl an dem Ventilschließkörper 3 als auch dem Ventilstück 2 auftritt. Somit tritt im Bereich der Kontaktfläche 20 des Ventilschließkörpers 3 ein Verschleiß auf, der eine Vertiefung 25 bildet. Außerdem tritt auch ein Verschleiß an der Ventilsitzfläche 8 auf, der zu einer Vertiefung 26 an der Ventilsitzfläche 8 führt. Eine weitere Abnutzung tritt im Bereich der Kompensationskante 21 auf. An der in der Fig. 1 dargestellten Fase 24 tritt im Betrieb ein Abrieb auf, wodurch sich eine abgeriebene Fase 27 ausbildet, die gegenüber der Fase 24 weiter zurückgesetzt ist. Entsprechend kommt es auch im Bereich der Ventilsitzfläche 8 zu einem Verschleiß, wodurch sich eine Stufe 28 in der Ventilsitzfläche 8 bildet. Die Höhe der Stufe 28 kann beispielsweise einige Mikrometer betragen. Im geschlossenen Zustand des Dichtsitzes, in dem der Ventilschließkörper 3 an seiner Vertiefung 25 an der Vertiefung 26 der Ventilsitzfläche 8 anliegt, ist dadurch zwischen der abgeriebenen Fase 27 des Ventilschließkörpers 3 und der Stufe 28 der Ventilsitzfläche 8 ein Drosselspalt 30 gebildet. Der Drosselspalt 30 kann in der Strömungsrichtung 23 betrachtet, einige Mikrometer lang sein. Der Drosselspalt 30 kann in diesem Ausführungsbeispiel zumindest im Wesentlichen ringförmig entlang der Ventilsitzfläche 8 ausgestaltet sein.
Somit entsteht über die Betriebsdauer ein Drosselspalt 30 vor dem Dichtsitz, der den Druck an dieser Stelle drosselt. Somit kann ein stabiles Öffnungsverhalten erzielt werden. Ferner besteht der Vorteil, dass die Kompensationskante 21 relativ stumpf wird, wodurch eine gegebenenfalls vorgesehene Beschichtung vereinfacht ist.
Im Betrieb kann der zwischen dem Ventilschließkörper 3 und der Ventilsitzfläche 8 gebildete Dichtsitz in dem Bereich 22 zustande kommen. Hierbei ist die momentane Position von dem Druck in dem Brennstoff räum 1 1 abhängig. In der Regel liegt der Dichtsitz bei niedrigen Drücken näher an der Kompensationskante 21 und bei hohen Drücken näher an einer äußeren Kante 29 der Vertiefung 26 der Ventilsitzfläche 8, das heißt in Strömungsrichtung 23 betrachtet am Ende der Vertiefung 26. Da die Kontaktfläche 20 relativ schmal vorgegeben ist, bleibt auch bei dem auftretenden Verschleiß der Bereich 22, in dem der Dichtsitz zustande kommt, relativ klein. Dadurch ist auch das Öffnungsverhalten relativ stabil.
Somit kommt es zu einer vorteilhaften Zusammenwirkung der Wirkung des Drosselspalts 30 und des relativ schmalen Bereichs 22, in dem der Dichtsitz liegt. Denn durch den Drosselspalt 30 wird der Hochdruck im Brennstoff räum 11 in Bezug auf den Dichtsitz gedrosselt, so dass eine druckbedingte Variation des Dichtsitzes verringert ist, und zugleich ist der Bereich 22 für den Dichtsitz relativ schmal. Durch den Drosselspalt 30 kann hierbei einer verschleißbedingten Vergrößerung des Bereichs 22 im Betrieb entgegen gewirkt werden, so dass eine zumindest teilweise Kompensation auftritt.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims

Ansprüche
1. Schaltventil (1 ), insbesondere druckausgeglichenes Ventil für Brennstoffeinspritzventile von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen, mit einem Ventilstück (2), an dem eine Ventilsitzfläche (8) ausgebildet ist, und einem Ventilschließkörper (3), der mit der Ventilsitzfläche (8) zu einem Dichtsitz zusammen wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließkörper (3) eine Kompensationskante (21 ) aufweist und dass die
Kompensationskante (21 ) des Ventilschließkörpers (3) außerhalb eines Bereichs (22) für den Dichtsitz liegt.
2. Schaltventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationskante (21 ) des Ventilschließkörpers (3) in einer Strömungsrichtung (23) betrachtet vor dem Bereich (22) für den Dichtsitz angeordnet ist.
3. Schaltventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationskante (21 ) so ausgestaltet ist, dass im Betrieb zwischen der Kompensationskante (21 ) des Ventilschließkörpers (3) und der Ventilsitzfläche (8) ein Drosselspalt (30) ausgebildet ist.
4. Schaltventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen der Kompensationskante (21 ) des Ventilschließkörpers (3) und der Ventilsitzfläche (8) im Betrieb ausgebildete Drosselspalt (30) durch einen betriebsbedingten Verschleiß zwischen dem Ventilschließkörper (3) und der Ventilsitzfläche (8) des Ventilstücks (2) gebildet ist.
5. Schaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Werkstoff des Ventilschließkörpers (3) und ein Werkstoff des Ventilstücks (2) an der Ventilsitzfläche (8) so gewählt sind, dass ein betriebsbedingter Verschleiß zwischen dem Ventilschließkörper (3) und der Ventilsitzfläche (8) des Ventilstücks (2) sowohl an dem Ventilschließkörper (3) als auch an dem Ventilstück (2) auftritt.
6. Schaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließkörper (3) eine Kontaktfläche (20) aufweist, die der Ventilsitzfläche (8) des Ventilstücks (2) zugewandt ist, dass der Ventilschließkörper (3) an seiner Kontaktfläche (20) mit der Ventilsitzfläche (8) zu dem Dichtsitz zusammen wirkt und dass die Kontaktfläche (20) in einer Strömungsrichtung (23) betrachtet als relativ schmale Kontaktfläche (20) und/oder als ringförmige Kontaktfläche (20) ausgestaltet ist.
7. Schaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (20) des Ventilschließkörpers (3) durch die Kompensationskante (21 ) des Ventilschließkörpers (3) begrenzt ist.
8. Schaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationskante (21 ) durch eine an dem Ventilschließkörper (3) vorgesehene Fase (24) gebildet ist.
9. Schaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließkörper (3) an einem bolzenförmigen Führungsabschnitt (5) des Ventilstücks (2) geführt ist und dass die Ventilsitzfläche (8) des Ventilstücks (2) als zumindest im Wesentlichen konische, ringförmige Ventilsitzfläche (8) ausgestaltet ist.
10. Schaltventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilstück (2) einen ringförmigen Einstich (7) aufweist, dass eine Innenseite (10) des Ventilschließkörpers (3) einen durch den Einstich (7) gebildeten Brennstoff räum (11 ) begrenzt und dass in den Brennstoff räum (1 1 ) ein durch das Ventilstück (2) geführter Brennstoffkanal (14) mündet.
1 1. Brennstoffeinspritzventil, insbesondere Injektor für Brennstoffeinspritzanlagen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen, mit einem Schaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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