EP2867518B1

EP2867518B1 - Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen

Info

Publication number: EP2867518B1
Application number: EP13724791.2A
Authority: EP
Inventors: Hans-Peter ZEITLHOFER; Roland Mitter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2013-05-16
Publication date: 2019-05-01
Anticipated expiration: 2033-05-16
Also published as: DE102012210955A1; EP2867518A1; WO2014000966A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil, wie es vorzugsweise zur Einspritzung von Kraftstoff direkt in Brennräume von Brennkraftmaschinen Verwendung findet, vorzugsweise von solchen, die nach dem Prinzip der Selbstzündung arbeiten.

Stand der Technik

Zur Einspritzung von Kraftstoff sind Einspritzventile bekannt, die den Kraftstoff unter hohem Druck in Brennräume einbringen. Die Einspritzung des Kraftstoffs geschieht dabei durch eine oder mehrere Einspritzöffnungen unter sehr hohem Druck, der bis zu 2500 bar betragen kann, um ein feines Zerstäuben des Kraftstoffs zu erreichen. Der Kraftstoff bildet zusammen mit der verdichteten Luft im Brennraum ein zündfähiges Gemisch, das selbst- oder fremdgezündet verbrennt.
Zur Steuerung der Einspritzung weisen die Einspritzventile in aller Regel eine Ventilnadel auf, die längsverschiebbar im Gehäuse eines Kraftstoffeinspritzventils angeordnet ist. Die Ventilnadel ist dabei in einem Druckraum längsbewegbar gelagert und von Kraftstoff unter hohem Druck umgeben. Durch ihre Längsbewegung öffnet oder schließt die Ventilnadel eine oder mehrere Einspritzöffnungen, durch die der Kraftstoff letztendlich in den Brennraum der Brennkraftmaschine gelangt. Diese Bewegung der Ventilnadel muss sehr rasch und präzise durchgeführt werden, um genau die benötigte Kraftstoffmenge zum gewünschten Zeitpunkt in den Brennraum einzubringen. Ein solches Kraftstoffeinspritzventil ist beispielweise aus der Offenlegungsschrift DE 36 24 476 A1 bekannt.
Um die Ventilnadel im Druckraum zu führen, weist diese wenigstens einen Führungsabschnitt auf, mit dem die Ventilnadel in radialer Richtung geführt ist. Es können aber auch mehrere Führungsabschnitte vorgesehen sein. Um den Kraftstoff zwischen der Wand des Druckraums und der Ventilnadel hindurch zu den Einspritzöffnungen zu bringen, ist zwischen der Ventilnadel und der Wand des Druckraums ein Ringraum vorgesehen, durch den der Kraftstoff den Einspritzöffnungen zufließt. Im Bereich des Führungsabschnitts, also dort, wo die Ventilnadel im Druckraum geführt ist, müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden, um einen drosselfreien Fluss des Kraftstoffs zu ermöglichen. Hier sind vor allem An-schliffe an der Ventilnadel bekannt, die trotz der Führung der Ventilnadel innerhalb der Bohrung einen Fluss des Kraftstoffs ermöglichen. Darüber hinaus ist beispielsweise aus der DE 36 24 476 A1 bekannt, den Kraftstoff durch eine Schrägbohrung zu leiten, die in der Ventilnadel ausgebildet ist und im Bereich des Führungsabschnitts verläuft.
In der Regel soll vermieden werden, dass der Kraftstoffdruck bei seinem Weg durch den Druckraum nennenswert an Druck verliert, indem er Engstellen passiert, da der volle Einspritzdruck an den Einspritzöffnungen zur Verfügung stehen soll, um eine bestmögliche Zerstäubung zu gewährleisten. Bei manchen Einspritzventilen ist jedoch auch eine gezielte Minderung des Kraftstoffdrucks erwünscht und für die Funktion notwendig. So ist beispielsweise aus der Schrift DE 10 2007 032 741 A1 ein Kraftstoffeinspritzventil bekannt, bei dem ein Drosselbund an der Ventilnadel ausgebildet ist, so dass der Kraftstoff bei seinem Fluss durch den Druckraum in Richtung der Einspritzöffnungen an dieser Stelle gedrosselt wird und somit etwas an Druck verliert. Dies ist notwendig, um ein sicheres Schließen der Ventilnadel zu ermöglichen, die ansonsten weitgehend in Längsrichtung druckausgeglichen ist. Aus der EP 1 686 257 A2 ist darüber hinaus ein Einspritzventil bekannt, bei dem der Kraftstoff im Bereich einer Ventilnadelführung durch in der Ventilnadel ausgebildete Bohrungen geleitet wird.

Offenbarung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Kraftstoffstrom einerseits an der Führung der Ventilnadel vorbeizuleiten und andererseits eine definierte Drosselung des Kraftstoffstroms zu erreichen, um eine Druckdifferenz zwischen dem strom-aufwärts und dem stromabwärts des Führungsabschnitts zu angeordneten Teil des Druckraums zu erreichen. Hierzu ist die Ventilnadel des Kraftstoffeinspritzventils in einem Druckraum angeordnet und schließt und öffnet durch ihre Längsbewegung wenigstens eine Einspritzöffnung, durch die Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine eingebracht werden kann. Hierbei verbleibt zwischen der Ventilnadel und der Wand des Druckraums zumindest abschnittsweise ein Ringraum, über den Kraftstoff unter hohem Druck in Richtung der Einspritzöffnungen fließen kann. Innerhalb des Druckraums ist ein Führungsabschnitt ausgebildet, indem die Ventilnadel geführt ist. Die Ventilnadel weist auf Höhe des Führungsabschnitts 14 eine Längsbohrung auf, durch die Kraftstoff von dem stromaufwärts des Führungsabschnitts ausgebildeten Teil des Druckraums in den stromabwärts des Führungsabschnitts ausgebildeten Teil des Druckraums fließen kann, wobei die Längsbohrung über mehrere in der Ventilnadel ausgebildete Drosselbohrungen mit dem Druckraum verbunden ist. Diese Bohrungen können sowohl den Zulauf in die Längsbohrung bilden, also stromaufwärts des Führungsabschnitts innerhalb der Ventilnadel angeordnet sein, als auch den Abfluss des Kraftstoffs aus der Längsbohrung in den Druckraum bilden, also stromabwärts des Führungsabschnitts ausgebildet sein. Darüber hinaus besteht die Ventilnadel aus wenigstens zwei Teilventilnadeln, die im Bereich der Längsbohrung miteinander verbunden sind. Dadurch lässt sich die Längsbohrung durch zwei in den jeweiligen Teilventilnadeln ausgebildete Sackbohrungen bilden, aus denen sich durch das Zusammenfügen der Teilventilnadeln die Längsbohrung ergibt.
Je nachdem, ob die Drosselbohrungen stromaufwärts oder stromabwärts des Führungsabschnitts ausgebildet sind, wird die jeweils andere Verbindung, die den Zu- bzw. Ablauf in die Längsbohrung bildet, durch eine weitere Verbindung sichergestellt, die zwischen der Längsbohrung und dem Druckraum ausgebildet ist. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die weitere Verbindung durch mehrere in der Ventilnadel ausgebildete Filterbohrungen gebildet. Diese Filterbohrungen, die als in radialer Richtung verlaufende Bohrungen innerhalb der Ventilnadel ausgebildet sind, stellen einen Filter für Schmutzpartikel dar, die im Kraftstoffstrom in den Injektor gelangen und dort Fehlfunktionen verursachen können. Die Filterbohrungen werden in einer solchen Anzahl und mit einem solchen Durchmesser ausgebildet, dass sie einerseits eine gute Filterwirkung haben, andererseits jedoch den Kraftstoffstrom in die Längsbohrung bzw. von der Längsbohrung in den Druckraum nicht oder nur unwesentlich drosseln, so dass die Drosselung des Kraftstoffstroms und damit die Druckdifferenz ausschließlich durch die Drosselbohrungen hervorgerufen wird. Vorzugsweise bilden die Filterbohrungen die weitere Verbindung, die stromaufwärts des Führungsabschnitts ausgebildet ist, so dass die Drosselbohrungen den stromabwärts des Führungsabschnitts ausgebildeten Strömungspfad von der Längsbohrung in den Druckraum bilden. Schmutzpartikel, die in den Injektor gelangen, werden so bereits vor dem Eintritt in die Längsbohrung durch die Filterbohrungen zurückgehalten, so dass sie die Drosselbohrungen nicht durch Schmutzpartikel zugesetzt werden und so ihre Wirkung, einen genau definierten Druckabfall zu bewirken, verlieren.
Die Drosselbohrungen sind vorzugsweise als radial verlaufende Bohrungen ausgebildet mit einem Durchmesser von vorzugsweise 50 bis 250 µm. Dieser Durchmesserbereich erlaubt, die gewünschte Wirkung mit einer überschaubaren Zahl von Drosselbohrungen zu erreichen.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung und der Zeichnung entnehmbar.

Zeichnungen

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils dargestellt. Es zeigt

Figur 1: in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil mit den wesentlichen angeschlossenen Komponenten und
Figur 2: eine vergrößerte Darstellung des Ventilkörpers mit darin angeordneter Ventilnadel eines weiteren Ausführungsbeispiels.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil 1 schematisch im Längsschnitt dargestellt. Das Kraftstoffeinspritzventil 1 umfasst ein Gehäuse 2, das einen Haltekörper 4 und einen Ventilkörper 5 umfasst, die mit ihren jeweiligen Stirnseiten aneinander anliegen. Der Haltekörper 4 und der Ventilkörper 5 werden dabei von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Vorrichtung gegeneinander verpresst, so dass Kraftstoff vom Inneren des Gehäuses 2 nicht nach außen gelangen kann, also eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen den beiden Teilen des Gehäuses 2 besteht. Im Haltekörper 4 und im Ventilkörper 5 ist ein Druckraum 6 ausgebildet, der mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllbar ist. Im Druckraum 6 ist eine Ventilnadel 10 längsverschiebbar angeordnet, die an ihrem dem Brennraum zugewandten Ende eine Dichtfläche 11 aufweist, die im Wesentlichen eine konische Form aufweist und mit einem im Ventilkörper 5 ausgebildeten Ventilsitz 12 zusammenwirkt. Liegt die Ventilnadel 10 mit der Dichtfläche 11 auf dem Ventilsitz 12 auf, so werden eine oder mehrere Einspritzöffnungen 8, die im Ventilkörper 5 ausgebildet sind, gegen den Druckraum 6 abgedichtet. Hebt die Ventilnadel 10 hingegen vom Ventilsitz 12 ab, so wird eine Verbindung zwischen der Dichtfläche 11 und dem Ventilsitz 12 aufgesteuert, durch die Kraftstoff aus dem Druckraum 6 zu den Einspritzöffnungen 8 strömen kann. Der Kraftstoff gelangt dann, wenn das Kraftstoffeinspritzventil in einer Brennkraftmaschine verbaut ist, durch die Einspritzöffnungen 8 in einen Brennraum der Brennkraftmaschine.
Die Ventilnadel 10 erstreckt sich bis in den Haltekörper 4 und ist am ventilsitzabgewandten Ende ist die Ventilnadel 10 in einer Hülse 22 geführt, die zusammen mit der ventilsitzabgewandten Stirnseite der Ventilnadel 10 und einer Drosselplatte 30 einen Steuerraum 26 begrenzt. Die Hülse 22 wird durch eine Feder 25 entgegen die Drosselplatte 30 gedrückt, wobei die Feder 25 unter Druckvorspannung angeordnet ist und sich mit ihrem anderen Ende an einem Absatz 24 abstützt, der an der Ventilnadel 10 ausgebildet ist.
Der zwischen der Ventilnadel 10 und der Wand des Druckraums 6 verbleibende Raum dient als Kraftstoffleitung, über die Kraftstoff durch den Druckraum 6 bis zu den Einspritzöffnungen 8 fließen kann. Zur Anordnung der Ventilnadel 10 genau mittig im Druckraum 6 ist ein Führungsabschnitt 14 im Ventilkörper 5 ausgebildet, in dem die Ventilnadel 10 geführt ist. Der zwischen der Ventilnadel 10 und dem Führungsabschnitt 14 verbleibende Zwischenraum ist dabei so gering, dass zwar einerseits ein Schmierfilm zwischen der Ventilnadel 10 und der Wand des Druckraums 6 verbleibt, um eine Bewegung der Ventilnadel 10 zu ermöglichen, der jedoch andererseits so eng ist, dass Kraftstoff nur in sehr geringem Ausmaß durch diesen Restspalt in Richtung der Einspritzöffnungen 8 fließen kann, also nur eine Leckageströmung möglich ist.
Damit Kraftstoff aus dem stromaufwärts des Führungsabschnitts 14 gelegenen Bereich des Druckraums 6 in den stromabwärts gelegenen Teil des Druckraums 6 fließen kann, ist in der Ventilnadel 10 eine Längsbohrung 15 ausgebildet, die auf Höhe des Führungsabschnitts 14 verläuft. Die Längsbohrung 15 kann beispielsweise dadurch ausgebildet werden, dass die Ventilnadel 10 aus zwei Ventilnadelteilen 110, 210 besteht. Das erste Ventilnadelteil 110 ist dabei im Ventilkörper 5 angeordnet, während das zweite Ventilnadelteil 210 im Haltekörper 4 angeordnet ist. An der Grenzfläche 28 liegen die beiden Ventilnadelteile 110, 210 aneinander und sind miteinander fest verbunden, beispielweise durch eine Schweiß- oder Lötverbindung. Die Längsbohrung 15 kann dann durch Sackbohrungen gebildet werden, die im ersten Ventilnadelteil 110 bzw. im zweiten Ventilnadelteil 210 eingebracht sind.
Zur Ermöglichung des Kraftstoffstroms durch die Längsbohrung 15 sind im zweiten Ventilnadelteil 210, der im Haltekörper 4 angeordnet ist, mehrere Drosselbohrungen 20 ausgebildet. Die Drosselbohrungen 20 sind als radiale Bohrungen ausgebildet, die einen solchen Durchmesser aufweisen, dass der Kraftstoffstrom bei geöffnetem Kraftstoffeinspritzventil aus dem Druckraum 6 durch die Drosselbohrungen 20 in die Längsbohrung 15 strömt. Der Kraftstoff erfährt an den Drosselbohrungen 20 einen Druckabfall, wodurch innerhalb der Längsbohrung 15 ein geringerer Druck herrscht als im Druckraum 6 stromaufwärts des Führungsabschnitts 14. Der Kraftstoff strömt sodann durch die Längsbohrung 15 weiter Richtung Einspritzöffnungen 8 und gelangt über eine Verbindung 17, die hier als Schrägbohrung in der Ventilnadel 10 ausgebildet ist, in den stromabwärts des Führungsabschnitts 14 gelegenen Teil des Druckraums 6. Durch diesen fließt der Kraftstoff schließlich weiter, bis er über die Einspritzöffnungen 8 in einen Brennraum eingebracht wird.
Die Steuerung der Längsbewegung der Ventilnadel 10 im Druckraum 6 erfolgt durch einen wechselnden Druck im Steuerraum 26. Dazu ist in der Drosselplatte 30 eine Ablaufdrossel 41 ausgebildet, die über ein Steuerventil 32 und eine Leckölleitung 34 mit einem Kraftstoffbehälter 40 verbunden werden kann, in dem nur ein geringer Druck, vorzugsweise Umgebungsdruck, herrscht. Das Steuerventil 32 ist dabei vorzugsweise ein elektromagnetisches Ventil, das über das Anlegen eines Steuerstroms geöffnet oder geschlossen werden kann. Die Befüllung des Steuerraums 26 erfolgt über eine ebenfalls in der Drosselplatte 30 ausgebildete Zulaufdrossel 42, die über eine Hochdruckleitung 35 mit einem Hochdruckspeicher 36 verbunden ist. Der Hochdruckspeicher 36 beinhaltet Kraftstoff unter hohem Druck, mit dem der Kraftstoff letztendlich in den Brennraum eingebracht werden soll, und wird seinerseits aus dem Kraftstoffbehälter 40 über eine Hochdruckpumpe 37 mit verdichtetem Kraftstoff versorgt. Mit dem Hochdruckspeicher 36 können mehrere Einspritzventile 1 verbunden sein, die jeweils über Hochdruckleitungen 35 mit dem Hochdruckspeicher 36 verbunden sind.
In geschlossenem Zustand des Kraftstoffeinspritzventils 1 wird die Ventilnadel 10 durch den Druck im Steuerraum 26 und die dadurch bedingte hydraulische Kraft in Richtung des Ventilsitzes 12 gedrückt. Die Feder 25 drückt zwar die Ventilnadel 10 ebenfalls in Richtung des Ventilsitzes 12, jedoch spielt diese Kraft im Verhältnis zu den großen hydraulischen Kräften nur eine untergeordnete Rolle. Da die Ventilnadel 10 mit ihrer Dichtfläche 11 auf dem Ventilsitz 12 aufliegt, werden Teile der Ventildichtfläche nicht vom Druck des Druckraums 6 beaufschlagt, so dass sich ein Kraftüberschuss in Richtung des Ventilsitzes 12 ergibt, der durch die hydraulischen Kräfte bedingt ist. Das Steuerventil 32 befindet sich dabei in seiner Schließstellung, so dass die Leckölleitung 34 unterbrochen ist.
Um die Ventilnadel 10 im Druckraum 6 zu bewegen, wird das Steuerventil 32 geöffnet, so dass der Steuerraum 26 über die Ablaufdrossel 41 und die Leckölleitung 34 mit dem Kraftstoffbehälter 40 verbunden wird. Dadurch sinkt der Druck im Steuerraum 26 ab, wobei die Ablaufdrossel 41 und die Zulaufdrossel 42 so dimensioniert sind, dass bei geöffnetem Steuerventil 32 mehr Kraftstoff aus dem Steuerraum 26 abfließt, als über die Zulaufdrossel 42 im selben Zeitraum zufließt. Durch die hydraulischen Kräfte auf der Ventilnadel 10, insbesondere innerhalb des Ventilkörpers 5, ergibt sich jetzt eine resultierende Kraft auf die Ventilnadel 10, die vom Ventilsitz 12 weggerichtet ist und die Ventilnadel 10 in ihre Öffnungsstellung verbringt. Die Ventilnadel 10 hebt vom Ventilsitz 12 ab und gibt die Einspritzöffnungen 8 frei, so dass Kraftstoff aus dem Druckraum 6 über die Einspritzöffnungen 8 ausgespritzt wird. Zur Beendigung der Einspritzung wird das Steuerventil 32 wieder geschlossen, und es stellt sich im Steuerraum 26 erneut ein hoher Kraftstoffdruck ein, der die Ventilnadel 10 mit einer Schließkraft in Richtung des Ventilsitzes 12 beaufschlagt und zurück in ihre Schließstellung drückt.
Die Ventilnadel 10 ist so ausgebildet, dass sie im geöffneten Zustand und dann, wenn der Steuerraum 26 wieder mit Kraftstoff unter hohem Druck geflutet wird, im Wesentlichen kraftausgeglichen ist, d. h. die hydraulischen Kräfte heben sich in Längsrichtung weitgehend gegeneinander auf. Da die Schließkraft, die die Feder 25 auf die Ventilnadel 10 ausübt, allein zu einem schnellen Schließen nicht ausreicht, muss das Schließen der Ventilnadel 10 hydraulisch unterstützt werden, da ein zu langsames Nadelschließen zu erhöhten Schadstoffemissionen führt. Dazu muss eine Druckdifferenz zwischen den Bereichen des Druckraums stromaufwärts und stromabwärts des Führungsabschnitts 14 erreicht werden, da dann die Öffnungskraft auf die Ventilnadel 10 durch den Kraftstoffdruck im Ventilkörper 5 geringer ist als die Schließkraft, die durch die hydraulische Kraft innerhalb des Steuerraums 26 auf der Ventilnadel 10 ausgeübt wird.
Der Kraftstoff fließt zu den Einspritzöffnungen 8 durch die Längsbohrung 15 innerhalb der Ventilnadel 10, indem er durch Drosselbohrungen 20 aus dem Druckraum 6 in die Längsbohrung 15 eintritt. Durch die Drosselbohrungen 20, deren Anzahl und Durchmesser so bemessen ist, dass bei geöffnetem Kraftstoffeinspritzventil eine Druckminderungen an diesen Drosselbohrungen 20 stattfindet, wird eine solche Druckdifferenz erreicht. Dadurch ist der Druck in der Längsbohrung und in der Folge über die Verbindung 17 auch im stromabwärtigen Teil des Druckraums 16 geringer als im stromaufwärts des Führungsabschnitts 14 gelegenen Bereich des Druckraums 6.
Die Verbindung der Längsbohrung 15 mit dem Druckraum 6 erfolgt stromaufwärts des Führungsabschnitts 14 über die Drosselbohrungen 20, wie in Figur 1 dargestellt. Die stromabwärts des Führungsabschnitts 14 gelegene Verbindung 17 erfolgt beispielsweise durch eine Schrägbohrung innerhalb der Ventilnadel 10. Es können auch mehrere Schrägbohrungen vorgesehen sein, die die Verbindung sicherstellen.
In Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils dargestellt, wobei hier nur der Ventilkörper 5 zusammen mit der Ventilnadel 10 dargestellt ist. Die Ventilnadel 10 weist auch hier eine Längsbohrung 15 auf, wobei die Verbindung mit dem Druckraum 6 stromaufwärts des Führungsabschnitts 14 durch Filterbohrungen 21 erreicht wird, die in radialer Richtung in die Ventilnadel 10 eingebracht sind. Die Filterbohrungen 21 sind dabei in Anzahl und Durchmesser so bemessen, dass an diesen Filterbohrungen 21 keine oder nur eine geringe Druckminderung stattfindet verglichen mit der Druckminderung an den Drosselbohrungen 20'. Die Filterbohrungen 21 dienen an dieser Stelle der Filterung des Kraftstoffs, d. h. dass durch die Filterbohrungen 21 Partikel im Kraftstoff, die in das Kraftstoffeinspritzventil 1 gelangt sind, herausgefiltert werden, damit diese nicht bis zu den Einspritzöffnungen 8 gelangen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Drosselbohrungen 20' nicht mit Partikeln zugesetzt werden. Dadurch bleibt die Wirkung der Drosselbohrungen 20' während der gesamten Lebensdauer des Kraftstoffeinspritzventils erhalten.
Die Verbindung der Längsbohrung 15 mit dem stromabwärts des Führungsabschnitts 14 gelegenen Teil des Druckraums 6 erfolgt, wie bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, über Drosselbohrungen 20', die die gewünschte Druckdifferenz zwischen der Längsbohrung 15 und den Druckraum 6 herstellen. Bei diesem Ausführungsbeispiel herrscht also innerhalb der Längsbohrung 15 ein höherer Druck als im stromabwärts des Führungsabschnitts 14 gelegenen Teil des Druckraums 6, während bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel die Druckminderung bereits bei Eintritt des Kraftstoffs in die Längsbohrung 15 erfolgt. Es sei noch einmal darauf hingewiesen, dass diese Druckminderung nur dann stattfindet, wenn der Kraftstoffstrom tatsächlich in Bewegung ist, d.h. nur, wenn das Kraftstoffeinspritzventil geöffnet ist. In geschlossenem Zustand des Kraftstoffeinspritzventils stellt sich sehr rasch wieder ein Kraftstoffdruck ein, der innerhalb des gesamten Druckraums 6 gleich ist.
Die Drosselbohrungen 20, 20' sind als radiale Bohrungen ausgeführt und können auf verschiedene Art und Weise hergestellt werden, beispielsweise durch Elektroerosion oder durch einen Laser-Bohrprozess. Der Durchmesser der Drosselbohrungen 20, 20' beträgt dabei vorzugsweise 50 bis 250 µm, je nach Viskosität des Kraftstoffs und je nach Anzahl der Drosselbohrungen 20, 20'. Der Durchmesser der Filterbohrungen 21 ist so bemessen, dass unter Berücksichtigung der Anzahl der Filterbohrungen 21 keine oder nur eine gegenüber der Druckminderung an den Drosselbohrungen 20 geringe Druckminderung stattfindet. Der Durchmesser der Filterbohrungen 21 richtet sich nach der Größe der zu erwartenden Partikel und ist in der Größenordnung von 100 bis 300 µm.

Claims

Kraftstoffeinspritzventil (1) für Brennkraftmaschinen mit einem Gehäuse (2), in dem ein Druckraum (6) ausgebildet ist, von dem wenigstens eine Einspritzöffnung (8) ausgeht, und mit einer im Druckraum (6) angeordneten Ventilnadel (10), die durch ihre Längsbewegung die wenigstens eine Einspritzöffnung (8) öffnet und schließt, wobei zwischen der Ventilnadel (10) und der Wand des Druckraums (6) zumindest abschnittsweise ein Ringraum verbleibt, der mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllbar ist und durch den Kraftstoff in Richtung der Einspritzöffnungen (8) fließen kann, und mit einem im Druckraum (6) ausgebildeten Führungsabschnitt (14), in dem die Ventilnadel (10) geführt ist, wobei die Ventilnadel (10) im Bereich des Führungsabschnitts (14) eine Längsbohrung (15) aufweist, durch die Kraftstoff von dem stromaufwärts des Führungsabschnitts (14) ausgebildeten Teil des Druckraums (6) in den stromabwärts des Führungsabschnitts (14) ausgebildeten Teil des Druckraums (6) fließen kann, wobei die Längsbohrung (15) über mehrere, in der Ventilnadel (10) ausgebildete Drosselbohrungen (20; 20') mit dem Druckraum (6) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ventilnadel (10) aus wenigstens zwei Teilventilnadeln (110; 210) besteht, die im Bereich der Längsbohrung (15) miteinander verbunden sind, wobei die Längsbohrung durch zwei in den jeweiligen Teilventilnadeln (110; 210) ausgebildete Sackbohrungen gebildet ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselbohrungen (20') stromabwärts des Führungsabschnitts (14) ausgebildet sind und dass stromaufwärts des Führungsabschnitts (14) eine weitere Verbindung (17) zwischen der Längsbohrung (15) und dem Druckraum (6) in der Ventilnadel (10) ausgebildet ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Verbindung (17) durch mehrere, in der Ventilnadel (10) ausgebildete Filterbohrungen (21) gebildet ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterbohrungen (21) eine solche Anzahl und einen solchen Durchmesser aufweisen, dass der Kraftstoffstrom vom Druckraum (6) in die Längsbohrung (15) durch die Filterbohrungen (21) nicht oder nur unwesentlich gedrosselt wird.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselbohrungen (20; 20') einen bestimmten Druckabfall zwischen der Längsbohrung (15) und dem stromabwärts des Führungsabschnitts (14) gelegenen Teil des Druckraums (6) bewirken, wenn eine Einspritzung von Kraftstoff durch das Kraftstoffeinspritzventil (1) geschieht.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselbohrungen (20; 20') als radial verlaufende Bohrungen ausgebildet sind.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselbohrungen (20; 20') einen Durchmesser von 50 bis 250 µm aufweisen.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der den Einspritzöffnungen abgewandte Ende der Ventilnadel (10) einen Steuerraum begrenzt, in dem ein wechselnder Kraftstoffdruck einstellbar ist.