EP4107386A1 - Brennstoffeinspritzventil für verbrennungskraftmaschinen - Google Patents

Brennstoffeinspritzventil für verbrennungskraftmaschinen

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Publication number
EP4107386A1
EP4107386A1 EP21706532.5A EP21706532A EP4107386A1 EP 4107386 A1 EP4107386 A1 EP 4107386A1 EP 21706532 A EP21706532 A EP 21706532A EP 4107386 A1 EP4107386 A1 EP 4107386A1
Authority
EP
European Patent Office
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valve member
head
intermediate part
chamber
shaft
Prior art date
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Pending
Application number
EP21706532.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marco Ganser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ganser Hydromag AG
Original Assignee
Ganser Hydromag AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Ganser Hydromag AG filed Critical Ganser Hydromag AG
Publication of EP4107386A1 publication Critical patent/EP4107386A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • F02M63/0078—Valve member details, e.g. special shape, hollow or fuel passages in the valve member
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    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/07—Fuel-injection apparatus having means for avoiding sticking of valve or armature, e.g. preventing hydraulic or magnetic sticking of parts

Definitions

  • the present invention relates to a fuel injector for intermittent
  • a fuel injection valve for the intermittent injection of fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine is described, for example, in the document WO 2016/041739 A1. It has a hydraulic control device for controlling the axial movement of an injection valve member by changing the pressure in a control chamber.
  • An intermediate valve of the hydraulic control device has a mushroom-shaped intermediate valve member, the shaft of which is guided with a tight sliding fit in a guide recess extending through an intermediate part.
  • a head of the intermediate valve member is with its sealing surface running at a radial distance around the shaft - in the closed position of the intermediate valve member - on an annular formed on the intermediate part
  • Intermediate valve seat close-fitting.
  • An annular space that is delimited by the intermediate part, the shaft and the head and has an inner annular space running around the shaft is permanently connected to a high pressure via a fuel passing through the intermediate part Housing of the fuel injector formed fuel high-pressure inlet connected.
  • the intermediate valve with the shaft guided in a tight sliding fit on the intermediate part permanently separates the control chamber from a valve chamber, except for a throttle passage of precise size formed on the intermediate valve member, which permanently connects the control chamber with the valve chamber.
  • the intermediate valve In the closed position of the intermediate valve member, the intermediate valve separates the fuel high pressure allowance and the annular space from the control chamber, and when the intermediate valve member is moved away from the closed position, the intermediate valve releases a connection between the annular space and the fuel high pressure allowance and the control chamber.
  • the valve chamber can be connected to and separated from a low-pressure fuel return.
  • the valve chamber is connected to the low-pressure fuel return by means of the actuator arrangement, after which fuel flows from the control chamber into the valve chamber through the throttle passage in the intermediate valve element and, as a result of the associated pressure drop in the control chamber, the injection valve element is lifted from the injection valve seat located on the housing.
  • Another fuel injector is described in document EP 1 991 773 B1.
  • control chamber and a valve chamber are permanently connected to one another via a precise throttle passage
  • an intermediate valve also permanently separates these two chambers from one another.
  • the throttle passage is arranged directly adjacent to the control room.
  • Injection valve member as well as a rapid one
  • the invention relates to a fuel injection valve for the intermittent injection of fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, with a housing defining a longitudinal axis, the one
  • a high-pressure chamber which runs from the high-pressure fuel inlet to the injection valve seat, is arranged in the housing. Also in the housing is one that interacts with the injection valve seat
  • Injection valve member arranged adjustable in the direction of the longitudinal axis.
  • the fuel injection valve further comprises a compression spring which acts on the injection valve member with a closing force directed in the direction against the injection valve seat and which is preferably supported on the one hand on the injection valve member and on the other hand is supported in a stationary manner relative to the housing; a guide part in which a control piston of the injection valve member is guided in a sliding fit; an intermediate part which, together with the guide part and the control piston, delimits a control space; and a hydraulic control device for controlling the axial movement of the injection valve member by changing the pressure in the control chamber.
  • the hydraulic control device comprises an intermediate valve with a mushroom-shaped intermediate valve member which has a shaft and which is guided in a guide recess of the intermediate part has a head, and an intermediate valve seat which is formed on a side of the intermediate part facing the head and cooperates with the head.
  • the intermediate valve member releases a connection between a high-pressure fuel inlet connected to the high-pressure chamber and the control chamber. This interrupts in a closed position
  • High-pressure fuel admission and the control room and separates the control room - with the exception of a throttle passage - from a valve chamber.
  • the fuel injection valve further comprises an electrically operated actuator arrangement for connecting the valve chamber to a low-pressure fuel return and for separating the valve chamber from the low-pressure fuel return.
  • the head is in the closed position of the
  • the guide part and the intermediate part can be used as be designed as independent components. However, it is also possible for the guide part and the intermediate part to be formed integrally as a one-piece component.
  • the throttle passage is preferably formed on the intermediate valve member, particularly preferably on the head of the intermediate valve member.
  • the throttle passage can, however, also be formed on the intermediate part.
  • the throttle passage can be formed between the intermediate valve member and another component, for example through a gap between the intermediate part or the guide part.
  • the throttle passage formed on the intermediate valve member can open on the side facing away from the control chamber into a blind hole that is recessed on the intermediate valve member and belonging to the valve chamber.
  • the throttle passage is preferably formed in the intermediate valve member adjacent to the control chamber.
  • the throttle passage and the blind hole are preferably formed centrally to the longitudinal axis.
  • the first sealing surface and the second are preferably
  • the first sealing surface can be formed on the head, ie on the side of the head facing the intermediate part, or on the intermediate part, ie on the side of the intermediate part facing the head.
  • the second sealing surface can in turn, depending on the configuration, on the head, ie on the side of the head facing the intermediate part, or on the intermediate part, ie on the side of the intermediate part facing the head.
  • the fact that the head rests against the intermediate valve seat in the closed position of the intermediate valve member forming a first and a second ring sealing surface makes it possible to improve the fluidic interruption of the connection between the high-pressure fuel inlet and the control chamber in the closed position of the intermediate valve member.
  • the separation of the control chamber from the valve chamber, which exists in the closed position of the intermediate valve member except for the throttle passage can be improved, which enables more precise control of the axial movement of the injection valve member by coordinating the dimensions of the throttle passage and thus the injection process.
  • the sealing properties of the intermediate valve can be improved while limiting or minimizing adhesive forces between the intermediate part and the intermediate valve member, since the ring sealing surfaces are small compared to the facing surfaces of the head and the intermediate part.
  • an intermediate space preferably a split ring space
  • the annular sealing surfaces seal the gap both with respect to the valve chamber and with respect to the control chamber away.
  • the ring sealing surfaces seal off the intermediate space from the high-pressure fuel inlet.
  • the split ring space measured in the direction of the longitudinal axis, has a gap width of less than 1 mm, or less than 0.5 mm, or less than 0.1 mm, or less than 0.05 mm. In one embodiment, the
  • High-pressure fuel allowance in the intermediate part in such a way that the high-pressure fuel allowance in the closed position of the intermediate valve member opens into a split ring space which, in the closed position of the intermediate valve member, is formed between the intermediate part and the head and is radially delimited by the first and second ring sealing surfaces.
  • both the valve space and the control space in the closed position of the intermediate valve element can be removed from the high-pressure fuel inlet or the
  • the high-pressure chamber can be fluidically separated. This offers the advantage that, in the closed position of the intermediate valve member, the entry of fuel from the high pressure chamber through the high pressure fuel inlet into the valve chamber or the control chamber can be minimized or avoided, thereby improving the precision of the control of the injection process.
  • the height of the shaft in the axial direction, ie along the longitudinal axis, can also be reduced, since the guide of the shaft in the guide recess no longer has to take on an additional function of fluidic sealing. This advantageously allows a more compact design. Furthermore, due to the increased play during an opening movement of the intermediate valve member to end an injection process the valve chamber can be flooded more quickly by fuel flowing through between the shaft and the guide recess, as a result of which the termination of the injection process can be accelerated.
  • the gap ring space measured in the direction of the longitudinal axis, can have a gap width of less than 1 mm, or less than 0.5 mm, or less than 0.1 mm, or less than 0.05 mm.
  • the high-pressure fuel inlet can comprise a bore that is horizontal with respect to the longitudinal axis and a vertical bore, the vertical bore opening into the split ring space in the closed position of the intermediate valve member.
  • the shaft can be guided in a sliding fit in the guide recess of the intermediate part in such a way that there is a clearance of at least 10 pm, preferably between 20 pm and 50 pm, in the radial direction between the shaft and the guide recess.
  • the intermediate valve member has an inlet, which with a first end into the The valve chamber opens and a second end opens onto an outside of the intermediate valve member in such a way that the second end is in the closed position of the
  • Intermediate valve member is arranged at a radially smaller distance from the shaft than the second ring sealing surface.
  • valve chamber can be flooded more quickly with fuel from the high-pressure chamber via the inlet when the valve chamber is removed from the valve chamber by the actuator arrangement to end an injection process
  • one of the guide recess of the is under the outside of the intermediate valve member
  • Front side formed a blind hole, which preferably protrudes into the head and forms part of the valve chamber.
  • the first end of the admission can open into the blind hole.
  • an inner annular space is formed which adjoins the shaft and the second annular sealing surface, the admission in the closed position of the
  • Intermediate valve member connects the inner annular space with the valve space.
  • the admission can open with the second end on an outside of the shaft or the head.
  • the second end of the inlet is arranged on a line at which the shaft connects to the head.
  • the admission can be designed as an inclined or horizontal bore with respect to the longitudinal axis.
  • the admission has a larger diameter than the smallest diameter of the low-pressure fuel return.
  • the diameter of the inlet By dimensioning the diameter of the inlet, rapid flooding of the valve chamber can be achieved, which has a positive effect on the opening process of the intermediate valve.
  • the large dimensions of the inlet can be made possible without generating additional leakages, since the inlet can be fluidically separated from the high-pressure chamber in the closed position of the intermediate valve member due to the arrangement of the second end.
  • the shaft has at least one circumferential ring projection, over which at least one circumferential ring projection the shaft is guided in the guide recess.
  • a throttle passage extending around the shaft in the axial direction can be formed between the shaft and the guide recess.
  • the throttle passage formed by the annular projection offers the advantage that a turbulent flow instead of a laminar flow can be achieved for the fluid flowing through in the longitudinal direction in the space between the shaft and the guide recess.
  • the range of permissible radial play between the shaft and the guide recess to be further enlarged.
  • the shaft has two annular projections which are spaced apart from one another in the longitudinal direction of the shaft. Due to the two circumferential ring projections spaced apart from one another in the longitudinal direction of the shaft, two throttle passages, which are connected in series along the longitudinal axis and circumferential around the shaft, can be formed in the longitudinal direction. As a result, the formation of eddies and the turbulent flow of the fluid flowing through the space between the shaft and the guide recess can be further promoted.
  • the play in the radial direction between the shaft and the guide recess can also be increased further by acting as series-connected throttle passages.
  • the shaft can be in such a way
  • the guide recess of the intermediate part can be guided so that there is a clearance of at least 50 pm, preferably between 70 pm and 100 pm, in the radial direction between the shaft and the guide recess.
  • the intermediate valve member has a valve chamber passage which is connected to the valve chamber and which runs in the intermediate valve member in such a way that the valve chamber passage in the closed position of the
  • Intermediate valve member opens into a split ring space, which in the closed position of the intermediate valve member is formed between the intermediate part and the head and is delimited radially by the first and the second ring sealing surface.
  • valve chamber passage can advantageously be sealed in the closed position of the intermediate valve member with respect to the control chamber and the high-pressure fuel inlet. This advantageously allows the diameter of the
  • valve chamber passage large compared to, for example, the diameter of the throttle passage, without thereby promoting leaks from the control chamber or the high-pressure fuel inlet into the valve chamber passage or the valve chamber in the closed position of the intermediate valve member.
  • a large dimensioning of the valve chamber passage offers the advantage that the valve chamber can be quickly flooded through the valve chamber passage when the intermediate valve member is moved away from the closed position, which enables an injection process to be terminated quickly.
  • the fuel injection valve has an annular space which is delimited by the intermediate part, shaft and head in the closed position of the intermediate valve member and into which the high-pressure fuel inlet opens.
  • the annular space preferably has an inner annular space which runs around the shaft and is delimited in the radial direction by the shaft and intermediate part, which is preferably excluded on the shaft itself, the high-pressure fuel inlet preferably opening into the inner annular space.
  • the annular space preferably has a split ring space adjoining the inner annular space, which in the closed position of the intermediate valve member is formed by a circumferential gap between the intermediate part and the head of the intermediate valve member.
  • the split ring space can have an at least approximately constant gap width.
  • the gap width is preferably at least five times smaller than the inner annular space, measured in each case in the direction of the longitudinal axis.
  • the inner ring space on the shaft of the intermediate valve member is preferably formed by a circumferential ring groove that is open to the outside in the radial direction and which, viewed in the direction of the longitudinal axis, preferably has such a dimension that the mouth of the fuel high pressure allowance is always at least almost completely in the area of the ring groove .
  • the annular groove preferably adjoins the head directly. This advantageously enables a simple design of the intermediate part.
  • the entire mouth of the high-pressure fuel inlet is preferably located in the area of the inner ring space. This means that any inclined bores that might otherwise be required on the intermediate part can be avoided.
  • the annular groove preferably has a trapezoidal cross-section, the oblique side being the Head is turned away. With this side, when the intermediate valve member is open, the through the
  • Intermediate valve member has a valve chamber passage connected to the valve chamber, which in the
  • the shaft In the closed position of the intermediate valve member opens into the split ring space and the high-pressure fuel inlet opens into the annular space delimited by the intermediate part, shaft and head, the shaft is preferably guided in a tight sliding fit in the guide recess of the intermediate part, so that leakage of the high-pressure fuel inlet into the valve space via the guide of the shaft can be prevented or minimized.
  • a secondary passage is formed on the intermediate valve member, preferably on the shaft, which the high-pressure fuel admission or the
  • a secondary passage can be formed on the intermediate part.
  • the secondary passage preferably opens through a straight one that runs in the radial direction
  • Throttle bore in the valve chamber preferably in the blind bore of the shaft.
  • the secondary passage is via the in the closed position of the intermediate valve member from
  • the secondary passage can extend into the valve chamber from the annular groove, preferably from its radially inner base and preferably in the radial direction with respect to the longitudinal axis.
  • the shaft of the intermediate valve member can have a preferably groove-shaped pocket recess proceeding from the annular groove, from which the secondary passage extends into the valve chamber, preferably also with respect to the longitudinal axis in the radial direction. In the embodiment with one pocket recess, two diametrically opposite one another are preferred
  • valve chamber passage has a bore in the head which is parallel to the longitudinal axis or inclined with respect to the longitudinal axis and which opens into the split ring chamber in the closed position of the intermediate valve member.
  • the valve chamber passage preferably also has a horizontal bore in the head, which connects the bore, which is parallel to the longitudinal axis or inclined with respect to the longitudinal axis, to the blind bore.
  • the intermediate valve member can also have two or more valve chamber passages which each open into the split ring chamber.
  • several parallel or inclined bores belonging to the respective valve chamber passages can be present in the head, each of which opens into the split ring chamber.
  • a first annular sealing bead is formed with a first end face which forms the first sealing face.
  • the sealing bead offers the advantage that a reliable fluidic seal can be provided with the formation of an annular sealing surface, while at the same time adhesion forces between the intermediate part and the intermediate valve member can be reduced or minimized.
  • a second annular sealing bead with a second end face, which forms the second sealing face, is preferably formed on the side of the head facing the intermediate part or on the side of the intermediate part facing the head. In configurations in which the sealing bead is formed on the head, a flat surface of the intermediate part opposite the sealing bead generally forms the intermediate valve seat. In configurations in which the sealing bead is formed on the intermediate part, the end face of the sealing bead generally forms both the
  • the first sealing bead and the second are preferably Sealing bead both formed on the head or both on the intermediate part.
  • one of the sealing beads is formed on the head and the other of the sealing beads is formed on the intermediate part.
  • the intermediate part has at least one step in the radial direction on the side facing the head and the head has at least one step in the radial direction on the side facing the intermediate part, with edges of the steps of the intermediate part and the head offset from one another in the closed position of the intermediate valve member each limit the first and / or the second ring sealing surface radially.
  • the gradation of the intermediate part or of the head is generally designed to run around the shaft or the guide recess.
  • the gradation of the intermediate part or of the head can be formed by an undercut or a projection.
  • the gradation of the intermediate part and / or the head can have vertical and horizontal surfaces.
  • the gradation can also have a chamfered or curved surface.
  • a step which is formed by an edge of the head or of the intermediate part can in particular also fall under gradation in this context.
  • the dimensions of the first and / or second ring sealing surface can advantageously be matched by suitable dimensioning of the gradations.
  • gradations and / or combination with one or more sealing beads in the closed position of the intermediate valve member one or more several intermediate spaces, in particular split ring spaces, into which one or more passages such as valve chamber passages, high-pressure fuel inlets, etc. can open.
  • a gradation of the intermediate part forms an inner annular space, which in
  • the shaft is preferably continuously guided in the guide recess of the intermediate part.
  • the housing of the fuel injector preferably has a housing body with the high-pressure fuel inlet and a nozzle body on which the injector seat is formed.
  • the intermediate part and thus the intermediate valve are preferably arranged in the nozzle body. This advantageously enables, viewed in the longitudinal direction, a short design of the housing body and also of the injection valve member.
  • the housing has a housing body with the high-pressure fuel inlet and a nozzle body on which the injection valve seat is formed, but the intermediate part and thus the intermediate valve being arranged between the housing body and the nozzle body. This advantageously allows a slim design of the nozzle body.
  • the guide recess (open in the direction of the control chamber) is designed like a blind hole, one from the guide recess, preferably from its bottom, to the low-pressure fuel return
  • Outlet bore is formed on the intermediate part. This outlet bore is preferably designed to taper in a step-like manner, as seen from the guide recess.
  • two-part solutions can also be used, as shown, for example, in FIGS. 2 to 4,
  • an intermediate element can be connected above the intermediate part, wherein the outlet bore can be formed in the intermediate element and the outlet bore can be formed in the intermediate part
  • Guide recess can be designed as a continuous bore.
  • the intermediate element is preferably designed in the form of a plate.
  • the valve chamber usually includes the from
  • the mouth of the outlet bore facing the low-pressure fuel return preferably forms the low-pressure outlet.
  • the housing has a
  • the intermediate body preferably has a receiving recess which is open in the direction of the nozzle body and connected to the high-pressure chamber and in which the intermediate part is arranged.
  • the intermediate body can be part of the actuator arrangement.
  • a plunger of the actuator arrangement preferably runs through a corresponding passage in the intermediate body in order to close or open the low-pressure outlet formed on the intermediate part.
  • the intermediate body preferably forms a guide element for the plunger.
  • the housing body preferably rests on one end face of the intermediate body and the nozzle body rests in a sealing manner on the opposite end face of the intermediate body.
  • the guide recess is delimited on the side facing the control chamber by a shoulder formed on the intermediate part and set back with respect to the end face facing the nozzle body, this shoulder being able to have the intermediate valve seat.
  • a head space can be formed between this shoulder and the end face of the intermediate part facing the nozzle body, in which the head of the intermediate valve member can be accommodated.
  • This embodiment makes it possible to design the guide part in a simple manner, since its end facing the intermediate part can form a stop for limiting the stroke of the intermediate valve member.
  • the guide part is preferably formed by a circular cylindrical guide sleeve on which the compression spring is supported, the compression spring thereby pressing the guide sleeve against the intermediate part in a sealing manner.
  • the throttle passage must be temporarily closed in order to reduce fuel loss. On the one hand, this can be the case as set out in the following paragraph. On the other hand, there is also the possibility of temporarily closing the throttle passage with a shut-off valve, as is known, for example, from WO 2018/162747 A1 and DE 19516 565 A1.
  • control piston of the injection valve member has a cam-shaped projection on its side facing the intermediate valve, which can close the throttle passage when it is in contact with the intermediate valve member.
  • the invention further relates to a
  • Fuel fine injection valve for the intermittent injection of fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, with a housing defining a longitudinal axis, the one
  • High-pressure fuel inlet and an injection valve seat a high-pressure chamber which is arranged in the housing and runs from the high-pressure fuel inlet to the injection valve seat, an injection valve member which is adjustable in the direction of the longitudinal axis and which interacts with the injection valve seat, a compression spring which pushes the injection valve member towards the injection valve seat directional closing force acted upon, a guide part in which a control piston of the injection valve member is guided in a sliding fit, an intermediate part which, together with the guide part and the control piston, delimits a control chamber, a hydraulic control device for controlling the axial movement of the injection valve member by changing the pressure in the control chamber, with a Intermediate valve comprising a mushroom-shaped intermediate valve member which has a shaft guided in a guide recess of the intermediate part and a head, and an intermediate valve seat which is formed on a side of the intermediate part facing the head and interacts with the head, the intermediate valve member in an open position having a first connection between a with the high-pressure chamber connected to the high-pressure fuel
  • the valve chamber can be filled with fuel via the second connection, which enables a more rapid opening movement of the intermediate valve member.
  • the second connection improves the filling of the valve chamber in comparison to a fuel injection valve in which the valve chamber is filled, for example, solely from the control chamber via a throttle passage.
  • the valve chamber can therefore advantageously be filled via the second connection even with a small opening movement of the intermediate valve member.
  • the throttle passage it is advantageously sufficient if the flow of fuel from the control chamber into the valve chamber through the throttle passage causes the initially small opening movement of the intermediate valve member, since the valve chamber can then be filled with a large amount of fuel via the second connection.
  • the fuel can also be supplied during the injection process, i.e. in the closed position of the intermediate valve member
  • the second connection runs between the high-pressure fuel inlet and a bore which runs through the shaft of the intermediate valve member and is part of the valve chamber.
  • the bore is preferably designed as a blind bore.
  • the head is in the closed position of the intermediate valve member with a side facing the intermediate part over a first radial distance around the shaft or the
  • first sealing surface with the formation of a first, in the circumferential direction closed ring sealing surface and a second sealing surface running at a second radial distance around the shaft or the guide recess to form a second, in the circumferential direction closed ring sealing surface on the intermediate valve seat, wherein the first radial distance is greater than the second radial distance.
  • a first annular sealing bead with a first end face, which forms the first sealing face, is formed on the side of the head facing the intermediate part or on the side of the intermediate part facing the head.
  • a second annular sealing bead with a second end face, which forms the second sealing face is formed on the side of the head facing the intermediate part or on the side of the intermediate part facing the head.
  • the intermediate part has at least one gradation on the side facing the head and the head has at least one gradation on the side facing the intermediate part, with edges of the gradations of the intermediate part and the head offset from one another in the closed position of the intermediate valve member each showing the first and / or or limit the second ring sealing surface radially.
  • a gradation of the intermediate part forms an inner annular space, which in
  • the closed position of the intermediate valve member is limited by the intermediate part, the shaft and the head.
  • Intermediate valve member opens into a split ring space which is formed between the intermediate part and the head in the closed position of the intermediate valve member and is limited radially by the first and the second ring sealing surface.
  • the second connection comprises an admission of the intermediate valve member, which opens with a first end into the valve chamber and with a second end opens on an outside of the intermediate valve member.
  • the valve chamber can advantageously be filled via the admission in order to support the opening movement of the intermediate valve member.
  • the first end of the inlet preferably opens into the blind hole which runs through the shaft and is part of the valve chamber.
  • the inlet opens with the second end on the outside of the intermediate valve member in such a way that the second end is arranged at a radially smaller distance from the shaft than the second ring sealing surface in the closed position of the intermediate valve member.
  • the second connection comprises a passage which is formed by a clearance in the radial direction between the shaft and the guide recess of at least 10 pm, preferably between 20 pm and 50 pm.
  • the shaft has two annular projections which are spaced apart from one another in the longitudinal direction of the shaft.
  • the ring projections each have at least one bevel in the circumferential direction
  • the second connection comprising a passage which from an intermediate space is formed between the at least one bevel and the guide recess.
  • the play between the shaft and the guide recess can be kept sufficiently small by the at least one bevel, which allows better centering of the shaft, ie avoiding or reducing an eccentric or inclined position of the shaft.
  • a sufficient passage formed by the space between the at least one chamfer and the guide recess, can be provided, which serves as a passage for the second connection.
  • the ring projections each have two or three chamfers in the circumferential direction.
  • the shaft has at least one bevel in the circumferential direction, the second connection comprising a passage which is formed by an interspace between the at least one bevel and the guide recess.
  • the play between the shaft and the guide recess can be kept sufficiently small by the at least one bevel, which allows better centering of the shaft, ie avoiding or reducing an eccentric or inclined position of the shaft.
  • a sufficient passage formed by the space between the at least one bevel and the guide recess, can be provided which serves as a passage for the second connection.
  • the shaft has two or three chamfers in the circumferential direction.
  • the second connection comprises a bore running through the head of the intermediate valve member, which at least partially forms a valve chamber passage connected to the valve chamber and opens with one end on a side of the head facing the intermediate part.
  • valve chamber passage runs in the intermediate valve member in such a way that the
  • valve chamber passage opens into a split ring chamber which, in the closed position of the intermediate valve member, is formed between the intermediate part and the head and is delimited radially by the first and the second ring sealing surface.
  • the fuel injection valve has an annular space which is delimited by the intermediate part, shaft and head in the closed position of the intermediate valve member and into which the high-pressure fuel inlet opens.
  • FIG. 1 shows, in longitudinal section, a representation of a fuel injection valve from the prior art
  • FIG. 2 enlarged compared to FIG. 1, the part of the fuel injection valve from the prior art, which is framed by a rectangle labeled II;
  • FIG. 3 shows a detail of a first embodiment of a fuel injection valve according to the invention in longitudinal section, the detail representing a region of the fuel injection valve which corresponds to the rectangle labeled III in FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a section of a second embodiment of a fuel injection valve according to the invention in longitudinal section, the section representing a region of the fuel injection valve which corresponds to the rectangle designated by III in FIG. 2;
  • FIG. 5a shows a section of a third embodiment of a fuel injection valve according to the invention in longitudinal section, the section representing a region of the fuel injection valve which corresponds to the rectangle designated by III in FIG. 2;
  • FIG. 5b shows a detail of a horizontal cross-sectional representation of another Embodiment of an inventive
  • FIG. 6 shows a detail of a fourth embodiment of a fuel injection valve according to the invention in longitudinal section, the detail representing a region of the fuel injection valve which corresponds to the rectangle labeled III in FIG. 2;
  • FIG. 7 shows a section of a fifth embodiment of a fuel injection valve according to the invention in longitudinal section, the section representing a region of the fuel injection valve which corresponds to the rectangle labeled III in FIG. Description of exemplary embodiments
  • Figure 1 shows a fuel injection valve 10 'according to WO2016 / 041739 A1 for the intermittent injection of
  • the fuel is under very high pressure of, for example, up to 200 bar or more.
  • the fuel injector 10 ' has a housing 12' which defines a longitudinal axis L and has a
  • a union nut 22 'supported on the nozzle body 16' receives the actuator receiving body 20 'and is wound onto the housing body 14'.
  • the housing body 14 'and the actuator receiving body 20', as well as this and the nozzle body 16 'abut one another at the front, are pressed against one another in a sealing manner by means of the union nut 22' and aligned with one another in the direction of the longitudinal axis L.
  • the external shape of the housing 12 ' is at least approximately circular-cylindrical in a known manner.
  • a high-pressure fuel inlet 24 ' On the end face of the housing body 14 'facing away from the nozzle body 16' there is a high-pressure fuel inlet 24 ', from which inside the housing 12' - through the housing body 14 ', the actuator receiving body 20' and the nozzle body 16 '- to the injection valve seat 18'. a high pressure chamber 26 'runs.
  • the high-pressure fuel inlet 24 ' is formed by a valve carrier 28', which carries a check valve 30 'and a basket-like perforated filter 32' for holding back any foreign particles in the fuel.
  • the disc-shaped valve member of the check valve 30 ' which interacts with a valve seat formed on the valve carrier 28', has a bypass bore.
  • the check valve 30 allows fuel supplied via a high-pressure feed line to flow into the high-pressure chamber 26' practically without any obstacles in the known manner, but prevents the outflow of the fuel Fuel from the high pressure chamber 26 'into the
  • High-pressure fuel inlet 24 'and the valve carrier 28' with check valve 30 'and perforated filter 32' can also be designed, as disclosed in document WO2013 / 117311 A1.
  • One possible embodiment of the high-pressure fuel inlet 24 'and the check valve 30', as well as a rod filter instead of the perforated filter 32 ', is known from document WO2009 / 033304 A1. The corresponding disclosure of the above-mentioned documents is deemed to be incorporated into the present disclosure by reference.
  • High-pressure chamber 26 ' has a discrete storage chamber 34' which is formed on the housing body 14 'and which, on the other hand, is connected to the injection valve seat 18' via a flow channel 36 'of the high-pressure chamber 26'.
  • a stationary immovable throttle can also be provided in certain embodiments.
  • an electrically operated actuator assembly 38' is received in a known manner, which is intended with its spring-loaded in one direction and in the other direction by means of an electromagnet of the actuator assembly 38 'movable plunger 40' to a
  • the longitudinal axis of the plunger 40 ' denoted by 48', and thus of the actuator arrangement 38 ', runs parallel and eccentrically to the longitudinal axis L.
  • Parallel to the discrete storage chamber 34' which is eccentrically arranged with respect to the longitudinal axis L of the housing 12 'and thus of the fuel injector 10', runs from an electrical connection 50 'through the housing body 14' to the actuator assembly 38 'a channel 52' in which the electrical control line for controlling the
  • Actuator assembly 38 ' is added.
  • the plunger 40 ' extends through the bottom of the cup-shaped actuator receiving body 20', which forms a guide element for the plunger 40 '.
  • the plunger 40 ' has guide wings protruding in the radial direction, with which it is slidably guided on the guide element parallel to the longitudinal direction L.
  • the guide vanes form passages extending in the longitudinal direction L through which the fuel can flow from the low-pressure outlet 42 'to the low-pressure fuel return 46'.
  • FIG. 2 shows an enlarged section of the fuel injector from FIG. 1 in the area of the rectangle labeled II.
  • the conical injection valve seat 18 ' is formed on the nozzle body 16', which via the flow channel 36 'with the
  • High fuel pressure inlet 24 ' is directly connected.
  • injection openings 54' are formed in a hemispherical free end region of the nozzle body 16 'in a known manner, through which, when the injection valve member 56' is lifted from the injection valve seat 18 ', the fuel is under very high pressure is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the injection valve member 56 ' is needle-shaped and interacts with the injection valve seat 18'.
  • the injection valve member 56 ' is in a guide bore 57' in the nozzle body which is concentric to the longitudinal axis L and belongs to the high-pressure chamber 26 'in the direction of the
  • the interior space 58' of the nozzle body 16 'belonging to the high-pressure chamber 26' is designed to widen twice towards the actuator receiving body 20 ', the approximately in the longitudinal center of the nozzle body 16 'up to its end face of the interior 58' facing the actuator receiving body 20 'defines an internally circular cylindrical portion 60' of the nozzle body 16 'with a constant cross section.
  • a support ring is formed on the injection valve member 56 ', on which a compression spring 62' is supported at one end.
  • the compression spring 62 ' is supported at the end on a guide sleeve 64 "forming a guide part 64'.
  • the compression spring 62 ' acts on the injection valve member 56' with a closing force acting in the direction of the injection valve seat 18 ' Guide part 64 'or the guide sleeve 64 "with its the
  • the guide part 64 ' can be in a form other than a sleeve, for example as
  • Cuboid or ring body be formed.
  • a double-acting control piston 68 'formed on the injection valve member 56' is guided displaceably in the direction of the longitudinal axis L.
  • the intermediate part 66 ' is part of a hydraulic control device 72'.
  • FIG. 3 shows a section of a first embodiment of one according to the invention Fuel injector 10 in longitudinal section.
  • Fuel injection valve 10 which corresponds to the rectangle labeled III in FIG.
  • Fuel injection valve 10 differs from fuel injection valve 10 ′ shown in FIG. 2 according to WO2016 / 041739 A1, in particular with regard to hydraulic control device 72, and is described below with reference to FIG.
  • the remaining area of the first embodiment of the fuel injector 10 outside the rectangle labeled III essentially corresponds to the fuel injector 10 ′ shown in FIGS. 1 and 2. This also applies accordingly to the sections of the further embodiments of the invention
  • Fuel fine injection valve 10 which are shown in Figures 4-7.
  • a circular cylindrical guide recess 74 extends through an intermediate part 66 from the flat end face facing the control chamber 70 to the likewise flat end face facing away from the control chamber 70.
  • a shaft 76 of a mushroom-shaped intermediate valve member 78 is guided in this.
  • a head 80 of the intermediate valve member 78 formed integrally with the shaft 76 is located in the control chamber 70 and, with its side facing the intermediate part 66, interacts with the intermediate part 66, the flat end face of which forms an annular intermediate valve seat 82.
  • the intermediate valve member 78 forms together with the intermediate valve seat 82 formed on the intermediate part 66
  • a first annular sealing bead 111 running at a first radial distance rl around the shaft 76 is formed, with a first end face 111.1 which forms the first sealing face 111.2.
  • a second annular sealing bead 112 running around the shaft 76 at a second radial distance r2 is formed, with a second end face 112.1 which forms the second sealing face 112.2.
  • the intermediate valve member 78 is in the closed position in which the head 80 with its
  • the ring sealing surface 122 rests on the intermediate valve seat 82.
  • the first radial distance rl is greater than the second radial distance r2 from the shaft 76.
  • a high-pressure fuel inlet 86 which is connected to the high-pressure chamber 26 and comprises a horizontal bore 861 and a vertical bore 862, runs in the intermediate part 66.
  • the vertical bore 862 opens into a split ring space 118 which is formed between the intermediate part 66 and the head 80 and radially from the first and the second ring sealing surface 121, 122 is limited.
  • several high-pressure fuel inlets 86 can be provided.
  • the game can also be smaller, e.g. between 3 and 10 pm. In further embodiments, the play can be greater and, for example, have a value between 20 p and 50 pm.
  • the second radial distance r2 of the second ring sealing surface 122 from the shaft 76 is greater (e.g. several 1/10 mm) than the play. Due to the sealing of the high-pressure fuel inlet 86 in the closed position of the intermediate valve member 78 by the annular sealing surfaces 121, 122, the possibility of additional leakages into the valve chamber 44 generated by the play between the shaft 76 and the guide recess 74 is minimized or negligible.
  • the shaft 76 can be made shorter along the longitudinal axis L compared to the prior art, such as in the fuel injection valve of WO2016 / 041739 A1. Furthermore, the intermediate part 66 can also be made shorter in the direction of the longitudinal axis L, so that a more compact design is made possible.
  • an intermediate element 98 is subsequently arranged above the intermediate part 66, through which an outlet bore 102 which tapers in steps and which is connected at one end to the guide recess 74 and at the other end forms the low-pressure outlet 42.
  • the outlet bore 102 is arranged eccentrically with respect to the longitudinal axis L.
  • the intermediate element 98 is formed integrally with the intermediate part 66 as a one-piece intermediate part in which the
  • Guide recess is designed as a blind hole (see e.g. Figure 5a).
  • the length of the shaft 76 in the direction of the longitudinal axis L is dimensioned in comparison to the guide recess 74 such that in the closed position of the
  • the intermediate valve member 78 has an inlet 96, which opens with a first end into a blind hole 92 running through the shaft 76, which is part of the valve chamber 44, and with a second end at the
  • the outside of the intermediate valve member 78 opens onto a line on which the shaft 76 adjoins the head 80.
  • Annular space 117 is formed which adjoins the shaft 76 and the second annular sealing surface 122, the inlet 96 connecting the inner annular space 117 to the blind hole 92 and the valve space 44 in the closed position of the intermediate valve member 78.
  • the blind hole 92 runs through the shaft 76 and protrudes into the head 80.
  • the admission 96 is designed as a bore which is inclined with respect to the longitudinal axis L.
  • the admission 96 can, however, also be designed as a horizontal bore in further embodiments.
  • a throttle passage 90 is formed on the head 80, which extends from the end face of the head 80 facing the control piston 68 to the blind hole 92 and connects the valve chamber 44 with the control chamber 70.
  • the permit 96 has a larger diameter than that of the
  • Throttle passage 90 on.
  • the diameter of the inlet 96 can also be larger than the smallest diameter of the stepped outlet bore 102.
  • the intermediate valve member 78 releases a second connection between the high-pressure fuel allowance 86 and the valve chamber 44 through the inlet 96, so that the valve chamber 44 or the blind hole 92 can be flooded with fuel. Even with a small movement of the intermediate valve member 78 away from the intermediate part 66, fuel can flow from the high-pressure fuel inlet 86 via the split ring space 118 and the inner annular space 117 through the inlet 96 into the blind hole 92 and support the opening movement of the intermediate valve member 78.
  • the control piston 68 has on its side facing the head 80 a cam-like projection 561 with a preferably circular cross section, which serves as a stroke limiter for the stroke of the injection valve member 56 and can rest on the intermediate valve member 78.
  • the cam-like projection 561 has a recess 5611 extending perpendicular to the plane of the drawing, through which, even when the cam-like projection 561 is in contact with the intermediate valve member 78, fuel can flow from the control chamber 70 via the throttle passage 90 into the valve chamber 44 or into the blind hole 92.
  • the recess 5611 is therefore designed to be open in the radial direction (or in the shown FIG. 3 in the direction perpendicular to the plane of the drawing) towards the control chamber 70.
  • a stop shoulder 84 is formed at a distance from the intermediate part 66 and limits the opening stroke of the intermediate valve member 78.
  • the side facing the stop shoulder 84 has wedge-like flow grooves which allow the fuel to flow from the gap to the control piston 68 with little loss when the intermediate valve member 78 is in the open position and the head 80 rests against the stop shoulder 84.
  • the guide part 64 or the guide sleeve 641 can, in certain embodiments, be integral with the
  • Intermediate part 66 can be designed as a one-piece component.
  • the intermediate valve 83 has the task of separating the high-pressure fuel inlet 86 from the control chamber 70 and from the valve chamber 44 in the closed position of the intermediate valve member 78 and, in the open position of the intermediate valve member
  • the intermediate element 98 is arranged in the nozzle body 16 and with its flat end face facing away from the intermediate part 66 rests against the corresponding end face of the actuator receiving body 20.
  • Actuator arrangement 38 have both the intermediate element 98 and the actuator receiving body 20 aligned, facing, blind hole-like
  • Positioning bores 106 in which a common positioning pin 104 is inserted.
  • aligned, blind-hole-like positioning bores are provided on these components, in which a positioning pin 1041 is also inserted. These positioning bores lie outside the plane of the drawing in FIG. 3, which is why the positioning pin 1041 is shown in dashed lines.
  • At least two positioning bores are attached to each component, each of which is aligned in pairs with positioning bores of adjacent components, so that two adjacent components are held in position relative to one another by at least two positioning pins.
  • FIG. 4 shows a section of a second embodiment of one according to the invention
  • the cutout represents an area of the
  • Fuel fine injection valve 10 which corresponds to the rectangle labeled III in FIG.
  • the second embodiment of the fuel injector according to the invention shown in FIG. 4 corresponds essentially to the first embodiment shown in FIG Intermediate part 66 are formed.
  • the first annular sealing bead 111 running at a first radial distance rl around the guide recess 74 is formed on the side of the intermediate part 66 facing the head 80, with a first end face 111.1 which forms the first sealing face 111.2.
  • the second annular sealing bead 112 running at a second radial distance r2 around the guide recess 74 is also formed on the side of the intermediate part 66 facing the head 80, with a second end face 112.1 which forms the second sealing face 112.2.
  • the first and the second end face 111.1, 112.1 at the same time form the
  • the intermediate valve seat 82 therefore comprises both the first end face 111.1 of the first sealing bead 111 and the second end face 112.1 of the second sealing bead 112. As shown in FIG.
  • two diametrically opposite, mutually corresponding high-pressure fuel inlets 86 are formed in the intermediate part 66. Further high-pressure fuel inlets can be formed in the intermediate part 66, for example on a plane which is vertical to the plane of the drawing and which runs through the longitudinal axis L.
  • the shaft 76 has an undercut adjoining the head 80, which undercut forms an inner annular space 108 which runs around the shaft 76 and is delimited in the radial direction by the shaft 76 and intermediate part 66.
  • An inner annular space 117 adjoins the inner annular space 108 and adjoins the shaft 76 and the second annular sealing surface 122.
  • a further admission (not shown in FIG. 4), for example designed as a horizontal bore, can be arranged in the shaft 76, which connects the blind bore 92 with the inner annular space 108 and is designed to support the opening process of the intermediate valve member 78.
  • FIG. 4 for example designed as a horizontal bore
  • the clearance between the shaft 76 and the guide recess 74 serves as the passage of the second connection which the intermediate valve member 78 releases in the open position between the high-pressure fuel inlet 86 and the valve chamber 44 4, does not have an allowance (such as the allowance 96 in FIG. 3) as part of the second connection, the play between the shaft 76 and the guide recess 74 is preferably greater than in an embodiment with allowance, ie, for example, the play between the shaft and the guide recess in FIG. 3.
  • the second sealing bead 112 or the second annular sealing surface 122 interrupts the second connection between the high-pressure fuel inlet 86 and the valve chamber 44.
  • a compression spring 63 is arranged between the control piston 68 and the head 80 centered about the longitudinal axis L.
  • the compression spring 63 serves to hold the intermediate valve member 78 in the closed position when the low-pressure outlet 42 is released by the raised plunger 40, in that the head 80 is pressed against the intermediate part 66, which is particularly effective at low system pressure of approx. 200 to 300 bar when the engine is idling.
  • FIG. 5a shows a detail of a third embodiment of a fuel injection valve 10 according to the invention in longitudinal section.
  • the cutout represents an area of the
  • Fuel injection valve 10 which corresponds to the rectangle labeled III in FIG.
  • Control device 72 differentiates. Similar to the embodiment of the fuel fine injection valve shown in Figure 3, the head 80 of the intermediate valve member 78 on the side of the head 80 facing the intermediate part 66 has a first sealing bead 111 running at a first radial distance rl around the shaft 76, with a first end face 111.1 , which forms the first sealing surface 111.2.
  • the second sealing surface is not formed by a sealing bead, but by a step 127 on the
  • the intermediate part 66 in the direction of the side of the head 80 facing the longitudinal axis L, which extends around the shaft 76 at a second radial distance r2.
  • the intermediate part 66 also has on the side facing the head 80 a step 125 running around the guide recess 74, wherein, in the shown closed position of the intermediate valve member 78, the mutually offset edges 125.1 and 127.1 of the steps 125 and 127 delimit the second annular sealing surface 122 radially.
  • the gradation 127 of the head 80 is formed by an undercut, which at the same time forms the split ring space 118 into which the high-pressure fuel inlet 86 opens.
  • the step 127 has a horizontal surface, which forms the second sealing surface 112.2, which in the closed position of the intermediate valve member 78 on a head 80 facing in the direction of the longitudinal axis L
  • the gradation 125 of the intermediate part 66 is formed by an annular recess 126 which has a rectangular cross-sectional profile in the circumferential direction.
  • the annular recess 126 can have a chamfered cross-sectional profile or a curved cross-sectional profile in the circumferential direction.
  • the annular recess 126 forms an inner annular space which, in the closed position of the intermediate valve member 78, is delimited by the intermediate part 66, the shaft 76 and the head 80. It can also be seen in Figure 5a that the
  • Outlet bore 102 runs in intermediate part 66.
  • the intermediate part 66 is received in a blind hole-like receiving recess 151 of an intermediate body 15, which as the actuator receiving body 20 of
  • Actuator assembly 38 is used. In contrast to the embodiments of FIGS. 3 and 4, therefore, a separate intermediate part and a separate intermediate element are not provided, but these two components are formed integrally as a one-piece intermediate part 66.
  • the outlet bore 102 has an inclined bore section which connects a blind hole-like guide recess 74 of the intermediate part 66 with the eccentrically arranged low-pressure outlet 42.
  • a blind hole-like guide recess 74 of the intermediate part 66 connects a blind hole-like guide recess 74 of the intermediate part 66 with the eccentrically arranged low-pressure outlet 42.
  • both the shaft 76 and the head 80 can be received.
  • the guide recess 74 is widened in its area facing the control piston 68 into a head space 128 in which the head 80 can be received.
  • the end face 84 of the guide sleeve 641 facing the intermediate part 66 and adjoining it serves as a stop shoulder for the head 80 in the open position of the intermediate valve member 78.
  • intermediate part 66 instead of the one-piece intermediate part 66, however, as in FIG. 3 or 4, a separate intermediate element and a separate intermediate part could be provided. It is also conceivable that the intermediate part and the guide sleeve are designed in one piece. Furthermore, it is also conceivable that the intermediate element shown in Figure 3 or 4 and Intermediate part are formed in one piece as an integral component.
  • the shaft 76 has two annular projections 761 and 762 which are spaced apart from one another in the longitudinal direction L of the shaft 76 and which encircle the shaft 76 (illustrated in FIG.
  • the annular projections 761 and 762 form two throttle passages, which are connected in series along the longitudinal axis L and run around the shaft 76, in the longitudinal direction L. This promotes the formation of eddies and a turbulent flow of the fluid flowing through the space between the shaft 76 and the guide recess 74.
  • the play can each have a value between 70 pm and 100 pm. Due to the radial play, the radial expansion of the second ring sealing surface 122 can, depending on the current radial position of the shaft 76 in the
  • Guide recess 74 vary. In order to ensure the sealing function of the intermediate valve, the maximum radial extension of the second annular sealing surface 122 is greater than the play. In the embodiment shown in Figure 5a, the clearance between the shaft 76 and the guide recess 74 serves as the passage of the second connection, which the intermediate valve member 78 releases in the open position between the fuel high pressure allowance 86 and the valve chamber 44 Intermediate valve member 78, the second annular sealing surface 122 interrupts the second connection between the high-pressure fuel inlet 86 and the valve chamber 44.
  • FIG. 5b shows a detail of a horizontal cross-sectional illustration of a further embodiment of a fuel injection valve according to the invention, this embodiment of the fuel injection valve being designed in accordance with the embodiment shown in FIG. 5a.
  • the line AA along which the cross section shown in FIG. 5b was taken, is shown in FIG. 5a.
  • FIG. 5b therefore shows an embodiment of the embodiment of a fuel injector shown in FIG. 5a.
  • FIG Gaps between the shaft 76 or the annular projection 762 and the guide recess 74 is formed.
  • the first ring projection 761 also has corresponding chamfers in the circumferential direction.
  • the chamfers 762.1-3 of the second annular projection 762 (and the chamfers of the first annular projection) provide a passage, formed by the intermediate space 119 between the chamfers and the guide recess 74, which serves as a passage for the second connection. Furthermore, due to the bevels 762.1-3 (and the bevels of the first ring projection) and the passage of the second connection provided thereby, the play between the shaft 76 and the guide recess 74 can be kept smaller than in the embodiment described for FIG. 5a which leads to better centering of the shaft.
  • the three chamfers 762.1-3 (and the chamfers of the first annular projection) are arranged at an angle of 120 ° to one another. However, other arrangements are also conceivable, in particular embodiments with one bevel per annular projection or two bevels per annular projection or a larger number of bevels are conceivable.
  • the shaft can also have at least one bevel, or two or three bevels in the circumferential direction, without ring projections, i.e. e.g. in certain embodiments of the embodiments of the fuel injector shown in FIG. 3 or 4, so that again through the
  • a passage for the second connection is formed between the chamfer or chamfers and the guide recess.
  • Figure 6 shows a section of a fourth
  • the intermediate valve member 78 has a valve chamber passage 441 connected to the valve chamber 44, which has a bore 441.1 parallel to the longitudinal axis L and a includes horizontal bore 441.2.
  • the valve chamber passage 441 connects a blind hole 92 of the intermediate valve member 78 connected to the valve chamber 44 with a split ring chamber 118 which, in the shown closed position of the intermediate valve member 78, is formed between the intermediate part 66 and the head 80 and radially from the first and second ring sealing surfaces 121, 122 is limited.
  • the bore 441.1 parallel to the longitudinal axis L opens with a first end into the split ring space 118 and with a second end into the horizontal bore
  • the horizontal bore 441.2 in turn opens with a first end into the blind bore 92. As can be seen in FIG. 5a, a second end of the horizontal bore 441.2 is closed with a plug 441.3.
  • the horizontal bore 441.2 in turn opens with a first end into the blind bore 92. As can be seen in FIG. 5a, a second end of the horizontal bore 441.2 is closed with a plug 441.3.
  • Intermediate valve member 78 or head 80 has a further valve chamber passage 441, which is shown in dashed lines in FIG. 5a.
  • the dashed horizontal bore 441.2 of the further valve chamber passage 441 is not closed separately with a plug, since the dashed horizontal bore 441.2 can be drilled together with the horizontal bore 441.2 shown on the left with solid lines.
  • the intermediate valve member 78 in the open position through the bore 441.1 releases a second connection between the Brennstof fhoch strigzulass 86 and the blind bore 92 or the valve chamber 44 so that the blind bore 92 or the valve chamber 44 can be flooded with fuel.
  • the second ring sealing surface 122 interrupts the second Connection between the high-pressure fuel inlet 86 and the valve chamber 44.
  • the high-pressure fuel inlet 86 in contrast to the embodiments shown in FIGS. 3-5, opens into an annular space 120 delimited by the intermediate part 66, the shaft 76 and the head 80 in the closed position of the intermediate valve member 78 in the
  • the closed position of the intermediate valve member 78 adjoins the second ring sealing surface 122 and is arranged radially closer to the shaft 76 than the second ring sealing surface 122.
  • the annular space 120 has an inner annular space 108 which runs around the shaft 76 and is delimited in the radial direction by the shaft 76 and intermediate part 66 and which is excluded on the shaft 76 itself.
  • the Brennstof frochrikzulass 86 opens into the inner ring space 108.
  • the ring space 120 further has a split ring space 117 adjoining the inner ring space 108, which in the closed position of the intermediate valve member 78 is formed by a circumferential gap between the intermediate part 66 and the head 80 and radially to the second Ring sealing surface 122 adjoins.
  • the inner annular space 108 is formed by a circumferential annular groove which is open to the outside in the radial direction and which has a trapezoidal cross-section, the inclined side facing away from the head 80.
  • the shaft 76 is guided in the guide recess 74 with a close sliding fit of approximately 3 mha to 10 ⁇ m.
  • the diameter of the vertical bore 441.1 of the valve chamber passage 441 is larger than the diameter of the throttle passage 90 and enables rapid flooding of the blind hole 92 and the valve chamber 44 when the intermediate valve member 78 is moved away from the closed position.
  • an intermediate part 66 is formed with a secondary passage 97, as shown in FIG. 6 with dashed lines.
  • the secondary passage 97 connects the high pressure chamber 26 with the valve chamber 44 and supports the opening process of the intermediate valve member 78 when the plunger 40 closes the low pressure outlet 42 and separates the valve chamber 44 from the low pressure fuel return 46.
  • Figure 7 shows a section of a fifth
  • the cutout represents an area of the
  • Fuel fine injection valve 10 which corresponds to the rectangle labeled III in FIG.
  • valve chamber passage 441 has a bore 441.1 inclined with respect to the longitudinal axis L. Thanks to the inclined bore 441.1, it is possible to place the first sealing bead 111 radially further away from the fourth embodiment according to FIG To arrange shaft 76 without the plug 441.3 having to be reduced in size.
  • the valve chamber passage 441 opens with the inclined bore 441.1 into the
  • split ring space 118 which is delimited by the head 80, the intermediate part 66 and the first and second ring sealing surfaces 121, 122.
  • one end of the horizontal bore 441.2 opens into the blind bore 92.
  • the inner annular space 108 of the annular space 120 is delimited both by a recess on the shaft 76 and by a recess on the intermediate part 66.
  • a split ring space 117 adjoins the inner ring space 108, which in the closed position of the intermediate valve member 78 through a circumferential gap between the intermediate part
  • An optional secondary passage 97 is shown with dashed lines, which is formed on the shaft 76 by a straight, horizontal bore and connects the high-pressure chamber 26 or the high-pressure fuel inlet 86 via the annular chamber 120 to the blind hole 92.
  • the first and the second sealing bead 111, 112 are formed higher in the longitudinal direction L, so that the
  • Split ring space 118 has a greater depth in the longitudinal direction L.
  • the intermediate part 66 is designed as a one-piece component in which, similar to FIG. 5a, the Outlet bore 102 comprising an inclined bore extends.
  • the one-piece intermediate part 66 instead of the one-piece intermediate part 66, however, as in FIG. 6, a separate intermediate element and a separate intermediate part could be provided.
  • the intermediate element and the intermediate part in FIG. 6 are designed in one piece as an integral component.
  • Valve chamber passage may be provided, which is shown in the right area of the head 80 with dashed lines.
  • the shaft 76 is guided in the guide recess 74 with a close sliding fit from approximately 3 pm to 10 pm.
  • the diameter of the inclined bore 441.1 of the valve chamber passage 441 is larger than the diameter of the throttle passage 90 and enables a rapid
  • the intermediate valve member 78 is in the open position through the bore 441.1 a second connection between the
  • the closed position of the intermediate valve 83 is for a Injection by means of the electromagnet of the
  • Actuator arrangement 38 of tappets 40 lifted from intermediate element 98 or intermediate part 66, whereby low-pressure outlet 42 is released. This has the consequence that a larger amount of fuel per unit of time from the valve chamber 44 into the low-pressure
  • Fuel return 46 flows out than through the
  • Throttle passage 90 and the possibly existing secondary passage 97 can flow into the valve chamber 44.
  • the pressure in the valve chamber 44 drops, with the result that, on the one hand, the intermediate valve member 78 is pressed against the intermediate part 66 with the resulting pressure force in order to keep the intermediate valve 83 securely closed and, on the other hand, the pressure in the control chamber 70 drops.
  • This in turn has the consequence that the effect of the double-acting control piston 68 against the force of the compression spring 62 'lifts the injection valve member 56 from the injection valve seat 18', thereby starting an injection of fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the plunger 40 is brought into contact with the intermediate element 98 or the intermediate part 66, as a result of which the low-pressure outlet 42 is closed.
  • the pressure in the valve chamber 44 rises by means of the fuel flowing in through the throttle passage 90 and the secondary passage 97 which may be present, which leads to a movement of the intermediate valve member 78 from
  • valve chamber passage 441 opens into the split ring chamber 118
  • the valve chamber can

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Abstract

Das Brennstoffeinspritzventil (10) weist eine hydraulische Steuervorrichtung (72) zur Steuerung der axialen Bewegung des Einspritzventilglieds (56) auf. Der Schaft (76) des pilzförmig ausgebildeten Zwischenventilglieds (78) des Zwischenventils (83) ist in der Führungsausnehmung (74) des Zwischenteils (66) geführt. Das Zwischenventilglied (78) gibt in der Offenstellung eine zweite Verbindung (118, 117, 96) zwischen einem Brennstoffhochdruckzulass (86) und einem Ventilraum (44) frei und unterbricht in der SchliessStellung die zweite Verbindung (118, 117, 96) zwischen dem Brennstof fhochdruckzulass (86) und dem Ventilraum (44). Der Kopf (80) des Zwischenventilglieds (80) liegt in der SchliessStellung des Zwischenventilglieds (78) mit einer dem Zwischenteil (66) zugewandten Seite über eine in einem ersten radialen Abstand (rl) um den Schaft (76) oder die Führungsausnehmung (74) verlaufende, erste Dichtfläche (111.2) unter Bildung einer ersten, in Umlaufrichtung in sich geschlossenen Ringdichtfläche (121) und über eine in einem zweiten radialen Abstand (r2) um den Schaft (76) oder die Führungsausnehmung (74) verlaufende, zweite Dichtfläche (112.2) unter Bildung einer zweiten, in Umlaufrichtung in sich geschlossenen Ringdichtfläche (122) am Zwischenventilsitz (82) an, wobei der erste radiale Abstand (rl) grösser als der zweite radiale Abstand (r2) ist.

Description

BRENNSTOFFEINSPRITZVENTIL FÜR VERBRENNUNGSKRAFTMASCHINEN
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennstoffeinspritzventil zur intermittierenden
Einspritzung von Brennstoff in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine .
Hintergrund der Erfindung
Ein Brennstoffeinspritzventil zur intermittierenden Einspritzung von Brennstoff in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine wird beispielsweise im Dokument WO 2016/041739 Al beschrieben. Es weist eine hydraulische Steuervorrichtung zur Steuerung der axialen Bewegung eines Einspritzventilgliedes durch Veränderung des Drucks in einem Steuerraum auf. Ein Zwischenventil der hydraulischen Steuervorrichtung weist ein pilzförmig ausgebildetes Zwischenventilglied auf, dessen Schaft in einer durch ein Zwischenteil hindurch verlaufende Führungsausnehmung in enger Gleitpassung geführt ist. Ein Kopf des Zwischenventilglieds ist mit seiner in einem radialen Abstand um den Schaft verlaufenden Dichtfläche - in Schliessstellung des Zwischenventilglieds - an einem am Zwischenteil ausgebildeten ringförmigen
Zwischenventilsitz, anliegend. Ein von Zwischenteil, Schaft und Kopf begrenzter, einen um den Schaft herum verlaufenden Innenringraum aufweisender Ringraum ist über einen, durch das Zwischenteil hindurch verlaufenden Brennstof fhochdruckzulass dauernd mit einem an einem Gehäuse des Brennstoffeinspritzventils ausgebildeten Brennstoffhochdruckeinlass verbunden. Das Zwischenventil trennt mit dem in enger Gleitpassung am Zwischenteil geführten Schaft den Steuerraum von einem Ventilraum dauernd ab, bis auf einen am Zwischenventilglied ausgebildeten Drosseldurchlass genauer Grösse, welcher den Steuerraum mit dem Ventilraum dauernd verbindet. In Schliessstellung des Zwischenventilglieds trennt das Zwischenventil den Brennstoffhochdruckzulass und den Ringraum vom Steuerraum ab und bei aus der Schliessstellung weg bewegten Zwischenventilglied ist durch das Zwischenventil eine Verbindung zwischen dem Ringraum sowie dem Brennstof fhochdruckzulass und dem Steuerraum freigegeben. Mittels einer elektrisch betätigten Aktuatoranordnung ist der Ventilraum mit einem Niederdruck-Brennstof frücklauf verbindbar und von diesem abtrennbar. Zum Auslösen eines Einspritzvorgangs wird mittels der Aktuatoranordnung der Ventilraum mit dem Niederdruck-Brennstof frücklauf verbunden, wonach durch den Drosseldurchlass im Zwischenventilglied Brennstoff aus dem Steuerraum in den Ventilraum fliesst und infolge damit einhergehenden Druckabsenkung im Steuerraum das Einspritzventilglied vom am Gehäuse angeordneten Einspritzventilsitz abgehoben wird. Ein weiteres Brennstoffeinspritzventil wird im Dokument EP 1 991 773 Bl beschrieben. Während ein Steuerraum und ein Ventilraum über einen genauen Drosseldurchlass dauernd miteinander verbunden sind, trennt im übrigen ein Zwischenventil diese beiden Räume dauernd voneinander. Der Drosseldurchlass ist unmittelbar angrenzend an den Steuerraum angeordnet. Ein mit dem Hochdruckraum des Einspritzventils verbundener, in den Steuerraum führender Durchlass von grossem Querschnitt, verglichen mit dem Querschnitt des Drosseldurchlasses, wird vom
Zwischenventil gesteuert. Da der Querschnitt des von einer elektrischen Aktuatoranordnung gesteuerten Auslaufs aus dem Ventilraum auch wesentlich grösser sein kann als der Querschnitt des Drosseldurchlasses, ist die
Öffnungsbewegung des Einspritzventilgliedes im
Wesentlichen alleine vom Querschnitt des Drosseldurchlasses abhängig. Beim Schliessen des Auslaufs aus dem Ventilraum mittels der Aktuatoranordnung öffnet das Zwischenventil rasch und gibt den mit dem Hochdruckraum verbundenen Durchlass von grossem Querschnitt frei, was ein rasches Beenden des Einspritzvorgangs hervorruft.
Darstellung der Erfindung
Bei den Brennstoffeinspritzventilen ist es typischerweise erwünscht, den Aufbau zu vereinfachen, wobei bei einem reduzierten Bauaufwand sowohl eine zuverlässige Steuerbarkeit der Öffnungsbewegung des
Einspritzventilgliedes als auch ein rascher
Schliessvorgang des Einspritzventilglieds ermöglicht werden soll.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Brennstof feinspritzventil bereitzustellen, welches den Stand der Technik mindestens teilweise verbessert.
Diese Aufgabe wird mit einem Brennstoffeinspritzventil mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und in der vorliegenden Beschreibung und den Figuren gegeben.
Die Erfindung betrifft ein Brennstoffeinspritzventil zur intermittierenden Einspritzung von Brennstoff in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem eine Längsachse definierenden Gehäuse, das einen
Brennstoffhochdruckeinlass und einen Einspritzventilsitz aufweist. Im Gehäuse ist ein Hochdruckraum angeordnet, welcher vom Brennstoffhochdruckeinlass zum Einspritzventilsitz verläuft. Weiter ist im Gehäuse ein mit dem Einspritzventilsitz zusammenwirkendes
Einspritzventilglied in Richtung der Längsachse verstellbar angeordnet.
Das Brennstoffeinspritzventil umfasst weiter eine Druckfeder, welche das Einspritzventilglied mit einer in Richtung gegen den Einspritzventilsitz gerichteten Schliesskraft beaufschlagt und sich vorzugsweise einerseits am Einspritzventilglied abstützt und andererseits relativ zum Gehäuse ortsfest abgestützt ist; ein Führungsteil, in welchem ein Steuerkolben des Einspritzventilgliedes in Gleitpassung geführt ist; ein Zwischenteil, welches zusammen mit dem Führungsteil und dem Steuerkolben einen Steuerraum begrenzt; und eine hydraulische Steuervorrichtung zur Steuerung der axialen Bewegung des Einspritzventilglieds durch Veränderung des Drucks im Steuerraum.
Die hydraulische Steuervorrichtung umfasst ein Zwischenventil mit einem pilzförmig ausgebildeten Zwischenventilglied, welches einen in einer Führungsausnehmung des Zwischenteils geführten Schaft und einen Kopf aufweist, und einem auf einer dem Kopf zugewandten Seite des Zwischenteils ausgebildeten, mit dem Kopf zusammenwirkenden Zwischenventilsitz.
Das Zwischenventilglied gibt in einer Offenstellung eine Verbindung zwischen einem mit dem Hochdruckraum verbundenen Brennstoffhochdruckzulass und dem Steuerraum frei. In einer Schliessstellung unterbricht das
Zwischenventilglied die Verbindung zwischen dem
Brennstoffhochdruckzulass und dem Steuerraum und trennt den Steuerraum - bis auf einen Drosseldurchlass - von einem Ventilraum ab.
Das Brennstoffeinspritzventil umfasst weiter eine elektrisch betätigte Aktuatoranordnung zum Verbinden des Ventilraumes mit einem Niederdruck-Brennstoffrücklauf und zum Abtrennen des Ventilraumes vom Niederdruck-
Brennstof frücklauf.
Der Kopf liegt in der Schliessstellung des
Zwischenventilglieds mit einer dem Zwischenteil zugewandten Seite über eine in einem ersten radialen Abstand um den Schaft oder die Führungsausnehmung verlaufende, erste Dichtfläche unter Bildung einer ersten, in Umlaufrichtung in sich geschlossenen Ringdichtfläche und über eine in einem zweiten radialen Abstand um den Schaft oder die Führungsausnehmung verlaufende, zweite Dichtfläche unter Bildung einer zweiten, in Umlaufrichtung in sich geschlossenen Ringdichtfläche am
Zwischenventilsitz an, wobei der erste radiale Abstand grösser als der zweite radiale Abstand ist.
Das Führungsteil und das Zwischenteil können als eigenständige Bauteile ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, dass das Führungsteil und das Zwischenteil integral als einstückiges Bauteil ausgebildet sind.
Der Drosseldurchlass ist bevorzugt am Zwischenventilglied, besonders bevorzugt am Kopf des Zwischenventilglieds ausgebildet. Der Drosseldurchlass kann aber auch am Zwischenteil ausgebildet sein. In weiteren Varianten kann der Drosseldurchlass zwischen dem Zwischenventilglied und einem anderen Bauteil, wie z.B. durch einen Spalt zwischen dem Zwischenteil oder dem Führungsteil, ausgebildet sein. Der am Zwischenventilglied ausgebildete Drosseldurchlass kann auf der dem Steuerraum abgewandten Seite in eine am Zwischenventilglied ausgenommene, zum Ventilraum gehörende Sacklochbohrung münden. Vorzugsweise ist der Drosseldurchlass im Zwischenventilglied angrenzend an den Steuerraum ausgebildet. Der Drosseldurchlass und die Sacklochbohrung sind vorzugsweise zur Längsachse zentrisch ausgebildet. Dadurch kann einerseits der Drosseldurchlass mit der gewünschten Länge ausgebildet werden und andererseits die Sacklochbohrung einen Teil des
Ventilraums bilden.
Vorzugsweise sind die erste Dichtfläche und die zweite
Dichtfläche Kreisringflächen, welche konzentrisch zueinander angeordnet sind. Die erste Dichtfläche kann je nach Ausgestaltung am Kopf, d.h. auf der dem Zwischenteil zugewandten Seite des Kopfs, oder am Zwischenteil, d.h. auf der dem Kopf zugewandten Seite des Zwischenteils, ausgebildet sein. Die zweite Dichtfläche wiederum kann je nach Ausgestaltung am Kopf, d.h. auf der dem Zwischenteil zugewandten Seite des Kopfs, oder am Zwischenteil, d.h. auf der dem Kopf zugewandten Seite des Zwischenteils, ausgebildet sein.
Dadurch, dass der Kopf in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds unter Bildung einer ersten und einer zweiten Ringdichtfläche dichtend am Zwischenventilsitz anliegt, kann die fluidische Unterbrechung der Verbindung zwischen dem Brennstoffhochdruckzulass und dem Steuerraum in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds verbessert werden. Zudem kann dadurch die in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds bis auf den Drosseldurchlass bestehende Abtrennung des Steuerraums vom Ventilraum verbessert werden, was eine präzisere Steuerung der axialen Bewegung des Einspritzventilglieds über die Abstimmung der Dimensionen des Drosseldurchlasses, und somit des Einspritzvorgangs, ermöglicht. Durch die spezifische Ausgestaltung der Dichtflächen, z.B. über deren Geometrie bzw. Dimensionen, können daher die Dichteigenschaften des Zwischenventils abgestimmt werden. Die Dichteigenschaften des Zwischenventils können dabei unter Begrenzung bzw. Minimierung von Adhäsionskräften zwischen dem Zwischenteil und dem Zwischenventilglied verbessert werden, da die Ringdichtflächen im Vergleich zu den einander zugewandten Flächen des Kopfs und des Zwischenteils klein sind. Ferner wird vorzugsweise in der Schliessstellung des
Zwischenventilglieds zwischen den Ringdichtflächen, dem Zwischenteil und dem Kopf ein Zwischenraum, vorzugsweise ein Spaltringraum, gebildet. Die Ringdichtflächen dichten den Zwischenraum in bestimmten Ausgestaltungen sowohl gegenüber dem Ventilraum als auch gegenüber dem Steuerraum ab. In bestimmten weiteren Ausgestaltungen dichten die Ringdichtflächen den Zwischenraum gegenüber dem Brennstoffhochdruckzulass ab. Dadurch können, wie weiter unten beschrieben wird, vorteilhafterweise je nach Ausgestaltung im Zwischenteil oder im Zwischenventilglied ein Durchlass oder mehrere Durchlässe ausgebildet werden, welche in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds in diesen Zwischenraum münden und keinen oder einen vernachlässigbaren Störeinfluss auf die Steuerung des Einspritzvorgangs erzeugen.
In bestimmten Ausgestaltungen weist der Spaltringraum in Richtung der Längsachse gemessen eine Spaltbreite von kleiner als 1 mm, oder kleiner als 0.5 mm, oder kleiner als 0.1 mm, oder kleiner als 0.05 mm, auf. In einer Ausgestaltung verläuft der
Brennstoffhochdruckzulass derart im Zwischenteil, dass der Brennstof fhochdruckzulass in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds in einen Spaltringraum mündet, welcher in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds zwischen dem Zwischenteil und dem Kopf ausgebildet ist und radial von der ersten und der zweiten Ringdichtfläche begrenzt wird.
Dadurch, dass der Brennstoffhochdruckzulass in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds in den vom Zwischenteil, dem Kopf und der ersten und der zweiten Ringdichtfläche begrenzten Spaltringraum mündet, können sowohl der Ventilraum als auch der Steuerraum in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds mittels den dichtenden Ringdichtflächen vom Brennstoffhochdruckzulass bzw. dem Hochdruckraum fluidisch abgetrennt werden. Dies bietet den Vorteil, dass in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds der Eintritt von Brennstoff vom Hochdruckraum durch den Brennstoffhochdruckzulass in den Ventilraum oder den Steuerraum minimiert oder vermieden werden kann, wodurch die Präzision der Steuerung des Einspritzvorgangs verbessert wird.
Insbesondere kann zwischen dem Schaft des Zwischenventilglieds und der Führungsausnehmung des Zwischenteils ein erhöhtes Spiel bereitgestellt werden, da die erste und zweite Ringdichtfläche die Funktion der fluidischen Abdichtung des Brennstoffhochdruckzulasses vom Ventilraum und vom Steuerraum übernehmen und daher keine zusätzliche fluidische Abdichtung durch die Führung des Schafts in der Führungsausnehmung des Zwischenteils erforderlich ist. Eine enge Gleitpassung des Schafts in der Führungsausnehmung zur Reduktion von Leckagen, wie z.B. in der WO 2016/041739 Al beschrieben, ist daher nicht mehr zwingend erforderlich. Eine erhöhte Spanne des möglichen Spiels zwischen Schaft und Führungsausnehmung vereinfacht vorteilhafterweise die Fertigung der Bauteile, d.h. des Zwischenventilglieds bzw. des Schafts und des Zwischenteils bzw. der Führungsausnehmung. Nebst der grösseren Toleranz in der Fertigung des Schafts und des Zwischenteils kann ausserdem die Höhe des Schafts in axialer Richtung, d.h. entlang der Längsachse, verkleinert werden, da die Führung des Schafts in der Führungsausnehmung nicht mehr zusätzlich eine Funktion der fluidischen Abdichtung übernehmen muss. Dies erlaubt vorteilhafterweise eine kompaktere Bauform. Weiter kann durch das erhöhte Spiel bei einer Öffnungsbewegung des Zwischenventilglieds zum Beenden eines Einspritzvorgangs der Ventilraum durch zwischen dem Schaft und der Führungsausnehmung durchströmenden Brennstoff rascher geflutet werden, wodurch das Beenden des Einspritzvorgangs beschleunigt werden kann. Durch den Spaltringraum mit einer kleinen Dimensionierung in axialer Richtung, d.h. entlang der Längsachse, z.B. im Vergleich zur Länge des Schaftes, können radiale Druckkräfte im Spaltringraum, welche der Dichtwirkung der Ringdichtflächen abträglich sein können, reduziert werden. Der Spaltringraum kann wie oben beschrieben in Richtung der Längsachse gemessen eine Spaltbreite von kleiner als 1 mm, oder kleiner als 0.5 mm, oder kleiner als 0.1 mm, oder kleiner als 0.05 mm, aufweisen.
Es ist aber auch möglich, statt des Spaltringraums wie oben beschrieben einen Zwischenraum mit einer grösseren Dimensionierung in axialer Richtung vorzusehen.
Der Brennstoffhochdruckzulass kann eine in Bezug auf die Längsachse horizontale Bohrung und eine vertikale Bohrung umfassen, wobei die vertikale Bohrung in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds in den Spaltringraum mündet.
Insbesondere kann der Schaft derart in einer Gleitpassung in der Führungsausnehmung des Zwischenteils geführt sein, dass zwischen dem Schaft und der Führungsausnehmung in radialer Richtung ein Spiel von mindestens 10 pm, vorzugsweise zwischen 20 pm und 50 pm, besteht.
In einer Ausgestaltung weist das Zwischenventilglied einen Zulass auf, welcher mit einem ersten Ende in den Ventilraum mündet und mit einem zweiten Ende derart an eine Aussenseite des Zwischenventilglieds mündet, dass das zweite Ende in der Schliessstellung des
Zwischenventilglieds in einem radial kleineren Abstand vom Schaft angeordnet ist als die zweite Ringdichtfläche.
Durch den Zulass kann der Öffnungsvorgang des
Zwischenventils unterstützt werden, da der Ventilraum über den Zulass rascher mit Brennstoff vom Hochdruckraum geflutet werden kann, wenn durch die Aktuatoranordnung zum Beenden eines Einspritzvorgangs der Ventilraum vom
Niederdruck-Brennstof frücklauf abgetrennt wird. In diesem Zusammenhang ist unter der Aussenseite des Zwischenventilglieds eine der Führungsausnehmung des
Zwischenteils zugewandte Fläche des Zwischenglieds zu verstehen. Vorzugsweise ist im Schaft des
Zwischenventilglieds von einer dem Kopf abgewandten
Stirnseite her eine Sacklochbohrung ausgebildet, welche vorzugsweise bis in den Kopf hineinragt und einen Teil des Ventilraumes ausbildet. Der Zulass kann in einer solchen Ausgestaltung mit dem ersten Ende in die Sacklochbohrung münden .
Vorzugsweise ist in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds zwischen dem Zwischenteil und dem Kopf ein innerer Ringraum ausgebildet, welcher an den Schaft und an die zweite Ringdichtfläche angrenzt, wobei der Zulass in der Schliessstellung des
Zwischenventilglieds den inneren Ringraum mit dem Ventilraum verbindet.
Der Zulass kann mit dem zweiten Ende an eine Aussenseite des Schaftes oder des Kopfs münden. In einer Variante ist das zweite Ende des Zulasses an einer Linie angeordnet, an welcher der Schaft an den Kopf anschliesst. Der Zulass kann bezüglich der Längsachse als geneigte oder horizontale Bohrung ausgebildet sein. In einer Ausgestaltung weist der Zulass einen grösseren Durchmesser auf als der kleinste Durchmesser des Niederdruck-Brennstoffrücklaufs . Durch die grosse
Dimensionierung des Durchmessers des Zulasses kann eine rasche Flutung des Ventilraums erreicht werden, was sich positiv auf den Öffnungsvorgang des Zwischenventils auswirkt. Insbesondere kann die grosse Dimensionierung des Zulasses ohne das Erzeugen von zusätzlichen Leckagen ermöglicht werden, da der Zulass in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds aufgrund der Anordnung des zweiten Endes vom Hochdruckraum fluidisch abgetrennt werden kann.
In einer Ausgestaltung weist der Schaft mindestens einen umlaufenden Ringvorsprung auf, über welchen mindestens einen umlaufenden Ringvorsprung der Schaft in der Führungsausnehmung geführt ist.
Durch den Ringvorsprung kann zwischen dem Schaft und der Führungsausnehmung ein um den Schaft umlaufender Drosseldurchgang in axialer Richtung ausgebildet werden. Der durch den Ringvorsprung ausgebildete Drosseldurchgang bietet den Vorteil, dass für das im Zwischenraum zwischen dem Schaft und der Führungsausnehmung in Längsrichtung durchströmende Fluid eine turbulente Strömung anstatt einer laminaren Strömung erreicht werden kann. Insbesondere kann die Spanne des zulässigen radialen Spiels zwischen dem Schaft und der Führungsausnehmung weiter vergrössert werden.
In einer Ausgestaltung weist der Schaft zwei in Längsrichtung des Schafts voneinander beabstandete Ringvorsprünge auf. Durch die zwei in Längsrichtung des Schafts voneinander beabstandeten, umlaufenden Ringvorsprünge können zwei entlang der Längsachse in Serie geschaltete, um den Schaft umlaufende Drosseldurchgänge in Längsrichtung ausgebildet werden. Dadurch kann die Bildung von Verwirbelungen und der turbulenten Strömung des durch den Zwischenraum zwischen dem Schaft und der Führungsausnehmung strömenden Fluids weiter gefördert werden.
In Ausgestaltungen mit zwei in Längsrichtung des Schafts voneinander beabstandeten Ringvorsprüngen kann ausserdem das Spiel in radialer Richtung zwischen dem Schaft und der Führungsausnehmung durch die Wirkung als in Serie geschaltete Drosseldurchgänge weiter erhöht werden.
Insbesondere kann dabei der Schaft derart in der
Führungsausnehmung des Zwischenteils geführt sein, dass zwischen dem Schaft und der Führungsausnehmung in radialer Richtung ein Spiel von mindestens 50 pm, vorzugsweise zwischen 70 pm und 100 pm besteht.
In einer Ausgestaltung weist das Zwischenventilglied einen mit dem Ventilraum verbundenen Ventilraumdurchlass auf, welcher derart im Zwischenventilglied verläuft, dass der Ventilraumdurchlass in der Schliessstellung des
Zwischenventilglieds in einen Spaltringraum mündet, welcher in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds zwischen dem Zwischenteil und dem Kopf ausgebildet ist und radial von der ersten und der zweiten Ringdichtfläche begrenzt wird.
Durch diese Anordnung kann der Ventilraumdurchlass vorteilhafterweise in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds gegenüber dem Steuerraum und dem Brennstoffhochdruckzulass abgedichtet werden. Dies erlaubt es vorteilhafterweise, den Durchmesser des
Ventilraumdurchlasses im Vergleich zu z.B. dem Durchmesser des Drosseldurchlasses gross zu dimensionieren, ohne dadurch in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds Leckagen vom Steuerraum oder dem Brennstoffhochdruckzulass in den Ventilraumdurchlass bzw. den Ventilraum zu begünstigen. Eine grosse Dimensionierung des Ventilraumdurchlasses bietet den Vorteil, dass der Ventilraum beim Wegbewegen des Zwischenventilglieds aus der Schliessstellung rasch durch den Ventilraumdurchlass geflutet werden kann, was ein rasches Beenden eines Einspritzvorgangs ermöglicht. In einer Ausgestaltung weist das Brennstoffeinspritzventil einen in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds vom Zwischenteil, Schaft und Kopf begrenzten Ringraum auf, in welchen der Brennstoffhochdruckzulass mündet.
Vorzugsweise weist der Ringraum einen um den Schaft herum verlaufenden, in radialer Richtung von Schaft und Zwischenteil begrenzten Innenringraum auf, welcher bevorzugt am Schaft selber ausgenommen ist, wobei der Brennstoffhochdruckeinlass bevorzugt in den Innenringraum mündet . Vorzugsweise weist der Ringraum einen an den Innenringraum anschliessenden Spaltringraum auf, welcher in Schliessstellung des Zwischenventilgliedes durch einen umlaufenden Spalt zwischen dem Zwischenteil und dem Kopf des Zwischenventilglieds gebildet ist.
Der Spaltringraum kann, in Schliessstellung des Zwischenventilglieds, eine wenigstens annähernd konstante Spaltbreite aufweisen. Bevorzugt ist dabei die Spaltbreite mindestens fünfmal kleiner als der Innenringraum, jeweils gemessen in Richtung der Längsachse.
Mit einer solchen Ausführung des Ringraums können die Adhäsionskräfte weiter reduziert werden.
Vorzugsweise ist der Innenringraum am Schaft des Zwischenventilgliedes durch eine umlaufende, in radialer Richtung gegen Aussen offene Ringnut gebildet, welche, in Richtung der Längsachse gesehen, vorzugsweise eine derartige Abmessung aufweist, dass die Mündung des Brennstof fhochdruckzulasses immer wenigstens annähernd vollständig im Bereich der Ringnut liegt. Weiter schliesst die Ringnut vorzugsweise unmittelbar an den Kopf an. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine einfache Ausbildung des Zwischenteils.
Vorzugsweise liegt die gesamte Mündung des Brennstoffhochdruckzulasses im Bereich des Innenringraums. Dadurch können andernfalls eventuell notwendige Schrägbohrungen am Zwischenteil vermieden werden.
Vorzugsweise weist die Ringnut einen trapezförmigen Querschnitt auf, wobei die schräg verlaufende Seite dem Kopf abgewandt ist. Mit dieser Seite kann bei geöffnetem Zwischenventilglied der durch den
Brennstoffhochdruckzulass fliessende Brennstoff verlustarm in Richtung zum Kopf umgelenkt werden. Bei den Ausgestaltungen, bei welchen das
Zwischenventilglied einen mit dem Ventilraum verbundenen Ventilraumdurchlass aufweist, welcher in der
Schliessstellung des Zwischenventilglieds in den Spaltringraum mündet und der Brennstoffhochdruckzulass in den vom Zwischenteil, Schaft und Kopf begrenzten Ringraum mündet, ist der Schaft vorzugsweise in enger Gleitpassung in der Führungsausnehmung des Zwischenteils geführt, so dass eine Leckage vom Brennstoffhochdruckzulass in den Ventilraum über die Führung des Schafts verhindert oder minimiert werden kann.
In einer Ausgestaltung ist am Zwischenventilglied, vorzugsweise am Schaft, ein Nebendurchlass ausgebildet, welcher den Brennstoffhochdruckzulass bzw. den
Hochdruckraum mit dem Ventilraum verbindet. Alternativ oder in Ergänzung kann ein Nebendurchlass am Zwischenteil ausgebildet sein.
Vorzugsweise mündet der Nebendurchlass durch eine geradlinige, in radialer Richtung verlaufende
Drosselbohrung in den Ventilraum, vorzugsweise in die Sacklochbohrung des Schafts.
Vorzugsweise ist der Nebendurchlass via den in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds vom
Zwischenteil, Schaft und Kopf begrenzten Ringraum mit dem Hochdruckraum verbunden. Der Nebendurchlass kann in einer Ausgestaltung von der Ringnut, vorzugsweise von deren radial innen liegendem Boden aus und vorzugsweise bezüglich der Längsachse in radialer Richtung, in den Ventilraum verlaufen. Alternativ kann der Schaft des Zwischenventilglieds eine von der Ringnut ausgehende, bevorzugt nutförmige Taschenausnehmung aufweisen, von welcher aus der Nebendurchlass, vorzugsweise ebenfalls bezüglich der Längsachse in radialer Richtung, in den Ventilraum verläuft. Bei der Ausführungsform mit einer Taschenausnehmung sind bevorzugt zwei, einander diametral gegenüberliegende
Taschenausnehmungen an Schaft ausgebildet, um symmetrische Druckverhältnisse zu erlangen.
In einer Ausgestaltung weist der Ventilraumdurchlass eine zur Längsachse parallele oder gegenüber der Längsachse geneigte Bohrung im Kopf auf, welche in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds in den Spaltringraum mündet.
Vorzugsweise weist der Ventilraumdurchlass zudem eine horizontale Bohrung im Kopf auf, welche die zur Längsachse parallele oder gegenüber der Längsachse geneigte Bohrung mit der Sacklochbohrung verbindet.
Das Zwischenventilglied kann auch zwei oder mehr Ventilraumdurchlässe aufweisen, welche jeweils in den Spaltringraum münden. Entsprechend können mehrere zu den jeweiligen Ventilraumdurchlässen zugehörige parallele oder geneigte Bohrungen im Kopf vorhanden sein, welche jeweils in den Spaltringraum münden.
Vorzugsweise ist auf der dem Zwischenteil zugewandten Seite des Kopfs oder der dem Kopf zugewandten Seite des Zwischenteils ein erster ringförmiger Dichtwulst mit einer ersten Stirnfläche, welche die erste Dichtfläche bildet, ausgebildet. Der Dichtwulst bietet den Vorteil, dass eine zuverlässige fluidische Abdichtung unter Bildung einer Ringdichtfläche bereitgestellt werden kann, wobei zugleich Adhäsionskräfte zwischen dem Zwischenteil und dem Zwischenventilglied reduziert bzw. minimiert werden können. Vorzugsweise ist auf der dem Zwischenteil zugewandten Seite des Kopfs oder der dem Kopf zugewandten Seite des Zwischenteils ein zweiter ringförmiger Dichtwulst mit einer zweiten Stirnfläche, welche die zweite Dichtfläche bildet, ausgebildet. Bei Ausgestaltungen, bei welchen der Dichtwulst am Kopf ausgebildet ist, bildet in der Regel eine dem Dichtwulst gegenüberliegende ebene Fläche des Zwischenteils den Zwischenventilsitz. Bei Ausgestaltungen, bei welchen der Dichtwulst am Zwischenteil ausgebildet ist, bildet in der Regel die Stirnfläche des Dichtwulstes sowohl den
Zwischenventilsitz als auch die Dichtfläche, welche mit einer ebenen, dem Dichtwulst gegenüberliegenden Fläche des Kopfes dichtend zusammenwirkt. Bei Ausgestaltungen, bei welchen sowohl der erste als auch der zweite Dichtwulst am Zwischenteil ausgebildet sind, kann daher der
Zwischenventilsitz sowohl die Stirnfläche des ersten Dichtwulstes als auch die Stirnfläche des zweiten
Dichtwulstes umfassen.
Vorzugsweise sind der erste Dichtwulst und der zweite Dichtwulst beide am Kopf oder beide am Zwischenteil ausgebildet. Es ist aber auch denkbar, dass einer der Dichtwülste am Kopf und der andere der Dichtwülste am Zwischenteil ausgebildet sind. In einer Ausgestaltung weist das Zwischenteil auf der dem Kopf zugewandten Seite mindestens eine Abstufung in radialer Richtung und der Kopf auf der dem Zwischenteil zugewandten Seite mindestens eine Abstufung in radialer Richtung auf, wobei in Schliessstellung des Zwischenventilglieds zueinander versetzte Kanten der Abstufungen des Zwischenteils und des Kopfs jeweils die erste und/oder die zweite Ringdichtfläche radial begrenzen .
Die Abstufung des Zwischenteils oder des Kopfs ist in der Regel um den Schaft oder die Führungsausnehmung umlaufend ausgebildet. Die Abstufung des Zwischenteils oder des Kopfs kann durch einen Hinterschnitt oder einen Vorsprung ausgebildet werden. Bezüglich der Längsachse kann die Abstufung des Zwischenteils und/oder des Kopfs vertikale und horizontale Flächen aufweisen. Die Abstufung kann aber alternativ oder in Ergänzung auch eine gefaste oder gekrümmte Fläche aufweisen. Unter Abstufung in diesem Zusammenhang kann insbesondere auch eine Stufe, welche durch einen Rand des Kopfs oder des Zwischenteils gebildet wird, fallen. Durch geeignete Dimensionierung der Abstufungen kann vorteilhafterweise die Dimension der ersten und/oder zweiten Ringdichtfläche abgestimmt werden. Ferner können durch geeignete Ausbildung von Abstufungen und/oder Kombination mit einem oder mehreren Dichtwülsten in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds ein oder mehrere Zwischenräume, insbesondere Spaltringräume, ausgebildet werden, in welche ein oder mehrere Durchlässe wie z.B. Ventilraumdurchlässe, Brennstoffhochdruckzulässe etc. münden kann. In einer Ausgestaltung bildet eine Abstufung des Zwischenteils einen inneren Ringraum, welcher in
Schliessstellung des Zwischenventilglieds durch das
Zwischenteil, den Schaft und den Kopf begrenzt wird.
Vorzugsweise ist der Schaft dauernd in der Führungsausnehmung des Zwischenteils geführt.
Bevorzugt weist das Gehäuse des Brennstoffeinspritzventils einen Gehäusekörper mit dem Brennstoffhochdruckeinlass und einen Düsenkörper auf, an welchem der Einspritzventilsitz ausgebildet ist. Bevorzugt sind das Zwischenteil und damit das Zwischenventil im Düsenkörper angeordnet. Dies ermöglicht vorteilhafterweise, in Längsrichtung gesehen, eine kurze Ausbildungsform des Gehäusekörpers und auch des Einspritzventilglieds .
In einer weiteren Ausgestaltung weist das Gehäuse einen Gehäusekörper mit dem Brennstoffhochdruckeinlass sowie einen Düsenkörper auf, an welchem der Einspritzventilsitz ausgebildet ist, wobei jedoch das Zwischenteil und damit das Zwischenventil zwischen dem Gehäusekörper und dem Düsenkörper angeordnet sind. Dies erlaubt vorteilhafterweise eine schlanke Ausbildung des Düsenkörpers.
In einer Ausgestaltung ist die Führungsausnehmung (in Richtung zum Steuerraum offen) sacklochartig ausgebildet, wobei von der Führungsausnehmung, bevorzugt von deren Boden, zum Niederdruck-Brennstoffrücklauf eine
Auslassbohrung am Zwischenteil ausgebildet ist. Vorzugsweise ist diese Auslassbohrung, von der Führungsausnehmung hergesehen, stufenartig sich verjüngend ausgebildet .
Alternativ dazu können auch zweiteilige Lösungen zur Anwendung kommen, wie sie beispielsweise in Fig. 2 bis 4,
8 und 9 der WO 2016/041739 Al oder in Fig. 2, 4, 5, 7 und 8 der WO 2007/098621 Al offenbart sind. Zum Beispiel kann oberhalb des Zwischenteils ein Zwischenelement anschliessen, wobei im Zwischenelement die Auslassbohrung ausgebildet sein kann und im Zwischenteil die
Führungsausnehmung als durchgehende Bohrung ausgebildet sein kann. Das Zwischenelement ist vorzugsweise plattenförmig ausgebildet.
Der Ventilraum umfasst in der Regel den vom
Zwischenventilglied, insbesondere den von der dem Niederdruck-Brennstof frücklauf zugewandten Stirnseite des Schafts, und der Führungsausnehmung begrenzten Raum, die Auslassbohrung und gegebenenfalls die Sacklochbohrung im Zwischenventilglied .
Bevorzugt bildet die dem Niederdruck-Brennstof frücklauf zugewandte Mündung der Auslassbohrung den Niederdruckauslass.
In einer weiteren Ausgestaltung weist das Gehäuse einen
Gehäusekörper mit dem Brennstoffhochdruckeinlass und einen Düsenkörper auf, an welchem der Einspritzventilsitz ausgebildet ist, wobei zwischen dem Gehäusekörper und dem Düsenkörper ein Zwischenkörper angeordnet ist, und das Zwischenteil im Zwischenkörper angeordnet, bzw. vorzugsweise von diesem aufgenommen ist. Zu diesem Zweck weist der Zwischenkörper vorzugsweise eine in Richtung zum Düsenkörper hin offene und mit dem Hochdruckraum verbundene Aufnahmeausnehmung auf, in welcher das Zwischenteil angeordnet ist. Der Zwischenkörper kann dabei Teil der Aktuatoranordnung sein.
Bevorzugt verläuft ein Stössel der Aktuatoranordnung durch einen entsprechenden Durchlass im Zwischenkörper hindurch, um den am Zwischenteil ausgebildeten Niederdruckauslass zu verschliessen beziehungsweise freizugeben. Der
Zwischenkörper bildet dabei bevorzugt ein Führungselement für den Stössel. Bevorzugt liegt der Gehäusekörper an der einen Stirnseite des Zwischenkörpers und der Düsenkörper an der gegenüberliegenden Stirnseite des Zwischenkörpers dichtend an.
In einer Ausgestaltung wird die Führungsausnehmung auf der dem Steuerraum zugewandten Seite durch eine am Zwischenteil ausgebildete, gegenüber der dem Düsenkörper zugewandten Stirnseite zurückversetzten Schulter begrenzt, wobei diese Schulter den Zwischenventilsitz aufweisen kann. Zwischen dieser Schulter und der dem Düsenkörper zugewandten Stirnseite des Zwischenteils kann dadurch ein Kopfraum gebildet werden, in welchen der Kopf des Zwischenventilglieds aufgenommen werden kann. Diese Ausführungsform gibt die Möglichkeit, das Führungsteil einfach auszubilden, da dessen dem Zwischenteil zugewandtes Ende einen Anschlag für eine Hubbegrenzung des Zwischenventilgliedes bilden kann. Bevorzugt ist das Führungsteil durch eine kreiszylinderförmige Führungshülse gebildet, an welcher sich die Druckfeder abstützt, wobei dadurch die Druckfeder die Führungshülse dichtend an das Zwischenteil andrückt. Im Betrieb des Brennstoffeinspritzventils kann der
Drosseldurchlass zeitweise verschlossen sein, um den Brennstoffverlust zu reduzieren. Dies kann einerseits wie im folgenden Absatz dargelegt der Fall sein. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, den Drosseldurchlass mit einem Sperrventil zeitweise zu verschliessen, wie dies beispielsweise aus WO 2018/162747 Al und DE 19516 565 Al bekannt ist.
In einer Ausgestaltung weist der Steuerkolben des Einspritzventilglieds auf seiner dem Zwischenventil zugewandten Seite einen nockenförmigen Vorsprung auf, welcher beim Anliegen am Zwischenventilglied den Drosseldurchlass verschliessen kann.
Die Erfindung betrifft weiter ein
Brennstof feinspritzventil zur intermittierenden Einspritzung von Brennstoff in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem eine Längsachse definierenden Gehäuse, das einen
Brenns toffhochdruckeinlass und einen Einspritzventilsitz aufweist, einem im Gehäuse angeordneten Hochdruckraum, der vom Brennstoffhochdruckeinlass zum Einspritzventilsitz verläuft, einem im Gehäuse in Richtung der Längsachse verstellbar angeordneten Einspritzventilglied, das mit dem Einspritzventilsitz zusammenwirkt,einer Druckfeder, welche das Einspritzventilglied mit einer in Richtung gegen den Einspritzventilsitz gerichteten Schliesskraft beaufschlagt, einem Führungsteil, in welchem ein Steuerkolben des Einspritzventilgliedes in Gleitpassung geführt ist, einem Zwischenteil, welches zusammen mit dem Führungsteil und dem Steuerkolben einen Steuerraum begrenzt, einer hydraulischen Steuervorrichtung zur Steuerung der axialen Bewegung des Einspritzventilglieds durch Veränderung des Drucks im Steuerraum, mit einem Zwischenventil umfassend ein pilzförmig ausgebildetes Zwischenventilglied, welches einen in einer Führungsausnehmung des Zwischenteils geführten Schaft und einen Kopf aufweist, und ein auf einer dem Kopf zugewandten Seite des Zwischenteils ausgebildeter, mit dem Kopf zusammenwirkender Zwischenventilsitz, wobei das Zwischenventilglied in einer Offenstellung eine erste Verbindung zwischen einem mit dem Hochdruckraum verbundenen Brennstoffhochdruckzulass und dem Steuerraum freigibt und in einer Schliessstellung die erste Verbindung zwischen dem Brennstoffhochdruckzulass und dem Steuerraum unterbricht sowie den Steuerraum von einem Ventilraum - bis auf einen Drosseldurchlass - abtrennt, einer elektrisch betätigbaren Aktuatoranordnung zum Verbinden des Ventilraumes mit und Abtrennen des Ventilraumes von einem Niederdruck-Brennstof frücklauf, wobei das Zwischenventilglied in der Offenstellung eine zweite Verbindung zwischen dem Brennstoffhochdruckzulass und dem Ventilraum freigibt und in der Schliessstellung die zweite Verbindung zwischen dem
Brennstoffhochdruckzulass und dem Ventilraum unterbricht.
Dadurch, dass das Zwischenventilglied in der Offenstellung eine zweite Verbindung zwischen dem
Brennstoffhochdruckzulass und dem Ventilraum freigibt, kann der Ventilraum über die zweite Verbindung mit Brennstoff befüllt werden, was eine raschere Öffnungsbewegung des Zwischenventilglieds ermöglicht. Insbesondere verbessert die zweite Verbindung die Befüllung des Ventilraums im Vergleich zu einem Brennstoffeinspritzventil, bei welchem die Befüllung des Ventilraums z.B. allein vom Steuerraum her über einen Drosseldurchlass erfolgt. Vorteilhafterweise kann daher der Ventilraum bereits bei einer kleinen Öffnungsbewegung des Zwischenventilglieds über die zweite Verbindung befüllt werden. Was den Drosseldurchlass betrifft, reicht es dabei vorteilhafterweise aus, wenn der Durchfluss des Brennstoffs vom Steuerraum in den Ventilraum durch den Drosseldurchlass die anfänglich kleine Öffnungsbewegung des Zwischenventilglieds bewirkt, da dann der Ventilraum über die zweite Verbindung mit einer grossen Menge Brennstoff befüllt werden kann.
Dadurch, dass das Zwischenventilglied in der Schliessstellung die zweite Verbindung zwischen dem Brennstof fhochdruckzulass und dem Ventilraum unterbricht, kann vorteilhafterweise vermieden werden, dass in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds Brennstoff vom Hochdruckraum über die zweite Verbindung in den
Niederdruck-Brennstof frücklauf fliesst. Bei Beispielen, bei welchen eine zusätzliche Befüllung des Ventilraums durch einen den Hochdruckraum dauernd mit dem Ventilraum verbindenden Nebendurchlass im Zwischenteil oder im Zwischenventilglied erreicht wird, kann der Brennstoff auch während dem Einspritzvorgang, d.h. in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds, über den
Ventilraum in den Niederdruck-Brennstoffrücklauf fliessen, was einen nachteilhaften Verlust von Brennstoff und erhöhten Verschleiss durch Entspannung des Brennstoffs vom Hochdruckraum zur Folge haben kann. Durch das Unterbrechen der zweiten Verbindung zwischen dem Brennstoffhochdruckzulass und dem Ventilraum in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds kann nachteilhafter Verlust von Brennstoff und der Verschleiss durch Entspannung des Brennstoffs vom Hochdruckraum in den Ventilraum während dem Einspritzvorgang verringert bzw. vermindert werden und gleichzeitig eine rasche Befüllung des Ventilraumes für die Öffnungsbewegung des Zwischenventilglieds erreicht werden.
In einer Ausgestaltung verläuft die zweite Verbindung zwischen dem Brennstoffhochdruckzulass und einer durch den Schaft des Zwischenventilglieds verlaufenden Bohrung, welche Teil des Ventilraums ist. Vorzugsweise ist die Bohrung als Sacklochbohrung ausgebildet.
In einer Ausgestaltung liegt der Kopf in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds mit einer dem Zwischenteil zugewandten Seite über eine in einem ersten radialen Abstand um den Schaft oder die
Führungsausnehmung verlaufende, erste Dichtfläche unter Bildung einer ersten, in Umlaufrichtung in sich geschlossenen Ringdichtfläche und über eine in einem zweiten radialen Abstand um den Schaft oder die Führungsausnehmung verlaufende, zweite Dichtfläche unter Bildung einer zweiten, in Umlaufrichtung in sich geschlossenen Ringdichtfläche am Zwischenventilsitz an, wobei der erste radiale Abstand grösser als der zweite radiale Abstand ist. In einer Ausgestaltung ist auf der dem Zwischenteil zugewandten Seite des Kopfs oder der dem Kopf zugewandten Seite des Zwischenteils ein erster ringförmiger Dichtwulst mit einer ersten Stirnfläche, welche die erste Dichtfläche bildet, ausgebildet.
In einer Ausgestaltung ist auf der dem Zwischenteil zugewandten Seite des Kopfs oder der dem Kopf zugewandten Seite des Zwischenteils ein zweiter ringförmiger Dichtwulst mit einer zweiten Stirnfläche, welche die zweite Dichtfläche bildet, ausgebildet.
In einer Ausgestaltung weist das Zwischenteil auf der dem Kopf zugewandten Seite mindestens eine Abstufung auf und der Kopf auf der dem Zwischenteil zugewandten Seite mindestens eine Abstufung auf, wobei in Schliessstellung des Zwischenventilglieds zueinander versetzte Kanten der Abstufungen des Zwischenteils und des Kopfs jeweils die erste und/oder die zweite Ringdichtfläche radial begrenzen .
In einer Ausgestaltung bildet eine Abstufung des Zwischenteils einen inneren Ringraum, welcher in
Schliessstellung des Zwischenventilglieds durch das Zwischenteil, den Schaft und den Kopf begrenzt wird.
In einer Ausgestaltung verläuft der
Brennstof fhochdruckzulass derart im Zwischenteil, dass der Brennstof fhochdruckzulass in der Schliessstellung des
Zwischenventilglieds in einen Spaltringraum mündet, welcher in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds zwischen dem Zwischenteil und dem Kopf ausgebildet ist und radial von der ersten und der zweiten Ringdichtfläche begrenzt wird.
In einer Ausgestaltung umfasst die zweite Verbindung einen Zulass des Zwischenventilglieds, welcher mit einem ersten Ende in den Ventilraum mündet und mit einem zweiten Ende an eine Aussenseite des Zwischenventilglieds mündet. Über den Zulass kann vorteilhafterweise, wie oben bereits erläutert, der Ventilraum befüllt werden, um die Öffnungsbewegung des Zwischenventilglieds zu unterstützen. Vorzugsweise mündet der Zulass mit dem ersten Ende in die Sacklochbohrung, welche durch den Schaft verläuft und Teil des Ventilraumes ist.
In einer Ausgestaltung mündet der Zulass mit dem zweiten Ende derart an die Aussenseite des Zwischenventilglieds mündet, dass das zweite Ende in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds in einem radial kleineren Abstand vom Schaft angeordnet ist als die zweite Ringdichtfläche.
In einer Ausgestaltung umfasst die zweite Verbindung einen Durchlass, welcher durch ein in radialer Richtung zwischen dem Schaft und der Führungsausnehmung bestehendes Spiel von mindestens 10 pm, vorzugsweise zwischen 20 pm und 50 pm, gebildet wird.
In einer Ausgestaltung weist der Schaft zwei in Längsrichtung des Schafts voneinander beabstandete Ringvorsprünge auf.
In einer Ausgestaltung weisen die Ringvorsprünge jeweils in Umfangsrichtung mindestens eine Fase auf, wobei die zweite Verbindung einen Durchlass umfasst, welcher von einem Zwischenraum zwischen der mindestens einen Fase und der Führungsausnehmung gebildet wird. Durch die mindestens eine Fase kann das Spiel zwischen dem Schaft und der Führungsausnehmung ausreichend klein gehalten werden, was eine bessere Zentrierung des Schafts, d.h. unter Vermeidung bzw. Verringerung einer exzentrischen oder geneigten Lage des Schafts, erlaubt. Gleichzeitig kann trotz kleinem Spiel aufgrund der mindestens einen Fase zwischen der Aussenseite des Schafts und der Führungsausnehmung ein ausreichender Durchgang, gebildet durch den Zwischenraum zwischen der mindestens einen Fase und der Führungsausnehmung, bereitgestellt werden, welcher als Durchlass der zweiten Verbindung dient.
In einer Ausgestaltung weisen die Ringvorsprünge jeweils in Umfangsrichtung zwei oder drei Fasen auf.
In einer Ausgestaltung (ohne Ringvorsprünge) weist der Schaft in Umfangsrichtung mindestens eine Fase auf, wobei die zweite Verbindung einen Durchlass umfasst, welcher von einem Zwischenraum zwischen der mindestens einen Fase und der Führungsausnehmung gebildet wird. Durch die mindestens eine Fase kann, wie bereits erläutert, das Spiel zwischen dem Schaft und der Führungsausnehmung ausreichend klein gehalten werden, was eine bessere Zentrierung des Schafts, d.h. unter Vermeidung bzw. Verringerung einer exzentrischen oder geneigten Lage des Schafts, erlaubt. Gleichzeitig kann trotz kleinem Spiel aufgrund der mindestens einen Fase zwischen der Aussenseite des Schafts und der Führungsausnehmung ein ausreichender Durchgang, gebildet durch den Zwischenraum zwischen der mindestens einen Fase und der Führungsausnehmung, bereitgestellt werden, welcher als Durchlass der zweiten Verbindung dient.
In einer Ausgestaltung weist der Schaft in Umfangsrichtung zwei oder drei Fasen auf. In einer Ausgestaltung umfasst die zweite Verbindung eine durch den Kopf des Zwischenventilglieds verlaufende Bohrung, welche mindestens teilweise einen mit dem Ventilraum verbundenen Ventilraumdurchlass bildet und mit einem Ende an einer dem Zwischenteil zugewandten Seite des Kopfs mündet.
In einer Ausgestaltung verläuft der Ventilraumdurchlass derart im Zwischenventilglied, dass der
Ventilraumdurchlass in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds in einen Spaltringraum mündet, welcher in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds zwischen dem Zwischenteil und dem Kopf ausgebildet ist und radial von der ersten und der zweiten Ringdichtfläche begrenzt wird.
In einer Ausgestaltung weist das Brennstoffeinspritzventil einen in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds vom Zwischenteil, Schaft und Kopf begrenzten Ringraum auf, in welchen der Brennstoffhochdruckzulass mündet.
Liste der Figuren
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Figuren und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. Es zeigen schematisch: Figur 1 im Längsschnitt eine Darstellung eines Brennstoffeinspritzventils aus dem Stand der Technik;
Figur 2 gegenüber Figur 1 vergrössert, den dort mit einem mit II bezeichneten Rechteck eingerahmten Teil des Brennstoffeinspritzventils aus dem Stand der Technik;
Figur 3 einen Ausschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Brennstoffeinspritz ventils im Längsschnitt, wobei der Ausschnitt einen Bereich des Brennstoffeinspritzventils darstellt, welcher dem in Figur 2 mit III bezeichneten Rechteck entspricht;
Figur 4 einen Ausschnitt einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Brennstoffeinspritz ventils im Längsschnitt, wobei der Ausschnitt einen Bereich des Brennstoffeinspritzventils darstellt, welcher dem in Figur 2 mit III bezeichneten Rechteck entspricht; Figur 5a einen Ausschnitt einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Brennstof feinspritz ventils im Längsschnitt, wobei der Ausschnitt einen Bereich des Brennstoffeinspritzventils darstellt, welcher dem in Figur 2 mit III bezeichneten Rechteck entspricht;
Figur 5b einen Ausschnitt einer horizontalen Querschnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemässen
Brennstoffeinspritzventils;
Figur 6 einen Ausschnitt einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Brennstoffeinspritz- ventils im Längsschnitt, wobei der Ausschnitt einen Bereich des Brennstoffeinspritzventils darstellt, welcher dem in Figur 2 mit III bezeichneten Rechteck entspricht;
Figur 7 einen Ausschnitt einer fünften Ausführungsform eines erfindungsgemässen Brennstoffeinspritz ventils im Längsschnitt, wobei der Ausschnitt einen Bereich des Brennstoffeinspritzventils darstellt, welcher dem in Figur 2 mit III bezeichneten Rechteck entspricht. Beschreibung exemplarischer Ausführungsformen
In der Figurenbeschreibung werden für einander entsprechende Teile der Ausführungsformen dieselben Bezugszeichen verwendet.
Figur 1 zeigt ein Brennstoffeinspritzventil 10' gemäss der WO2016/041739 Al zur intermittierenden Einspritzung von
Brennstoff in einen Brennraum einer
Verbrennungskraftmaschine. Der Brennstoff steht dabei unter sehr hohem Druck von beispielsweise bis zu 2Ό00 bar oder mehr. Das Brennstoffeinspritzventil 10' weist ein eine Längsachse L definierendes Gehäuse 12' mit einem
Gehäusekörper 14', einem Düsenkörper 16', an welchem ein Einspritzventilsitz 18' ausgebildet ist, und einem Aktuatoraufnahmekörper 20' auf, welcher zwischen dem Gehäusekörper 14' und dem Düsenkörper 16' angeordnet ist. Eine sich am Düsenkörper 16' abstützende Überwurfmutter 22' nimmt den Aktuatoraufnahmekörper 20' auf und ist auf den Gehäusekörper 14' aufgewindet. Der Gehäusekörper 14' und der Aktuatoraufnahmekörper 20', sowie dieser und der Düsenkörper 16' liegen aneinander stirnseitig an, sind mittels der Überwurfmutter 22' dichtend gegeneinander gepresst und in Richtung der Längsachse L aufeinander ausgerichtet.
Die Aussenform des Gehäuses 12' ist in bekannter Art und Weise wenigstens annähernd kreiszylinderförmig.
Auf der, dem Düsenkörper 16' abgewandten Stirnseite des Gehäusekörpers 14' ist ein Brennstoffhochdruckeinlass 24' angeordnet, von welchem im Innern des Gehäuses 12' - durch den Gehäusekörper 14', den Aktuatoraufnahmekörper 20' und den Düsenkörper 16' - bis zum Einspritzventilsitz 18' ein Hochdruckraum 26' verläuft. Der Brennstoffhochdruckeinlass 24' ist durch einen Ventilträger 28' gebildet, welcher ein Rückschlagventil 30' und einen korbartigen Lochfilter 32' zum Zurückhalten von allfälligen Fremdpartikeln im Brennstoff trägt. Das scheibenförmige Ventilglied des Rückschlagventils 30', welches mit einem am Ventilträger 28' ausgebildeten Ventilsitz zusammenwirkt, weist eine Bypassbohrung auf.
Das Rückschlagventil 30' lässt im bekannter Art und Weise über eine Hochdruckspeiseleitung zugeführten Brennstoff in den Hochdruckraum 26' praktisch hindernisfrei hineinströmen, verhindert jedoch das Ausströmen von Brennstoff aus dem Hochdruckraum 26' in die
Hochdruckspeiseleitung mit der Ausnahme durch den Bypass.
Der Aufbau und die Funktionsweise der als Patrone ausgebildeten Baueinheit mit dem Ventilträger 28', dem Rückschlagventil 30' und dem Lochfilter 32' sind im Dokument WO2014/131497 Al offenbart. Der
Brennstoffhochdruckeinlass 24' und der Ventilträger 28' mit Rückschlagventil 30' und Lochfilter 32' können auch ausgebildet sein, wie dies im Dokument WO2013/117311 Al offenbart ist. Eine mögliche Ausführungsform des Brennstoffhochdruckeinlasses 24' und des Rückschlagventils 30', sowie eines Stabfilters anstelle des Lochfilters 32' ist aus dem Dokument W02009/033304 Al bekannt. Die entsprechende Offenbarung der oben genannten Dokumente gilt durch Referenznahme als in die vorliegende Offenbarung aufgenommen.
Anschliessend an den Ventilträger 28' weist der
Hochdruckraum 26' eine am Gehäusekörper 14' ausgebildete, diskrete Speicherkammer 34' auf, die anderseits über einen Strömungskanal 36' des Hochdruckraums 26' mit dem Einspritzventilsitz 18' verbunden ist.
Die Dimensionierung und die Funktionsweise der diskreten Speicherkammer 34' zusammen mit dem Rückschlagventil 30' mit Bypass ist im Dokument W02007/009279 Al offenbart; die entsprechende Offenbarung gilt durch Referenznahme als in die vorliegende Offenbarung aufgenommen.
Anstatt des Rückschlagventils 30' kann in bestimmten Ausführungsformen auch eine ortsfeste unbewegliche Drossel vorgesehen sein. In einer Ausnehmung des Aktuatoraufnahmekörpers 20' ist im bekannter Art und Weise eine elektrisch betätigte Aktuatoranordnung 38' aufgenommen, welche mit ihrem in einer Richtung federbelasteten und in der anderen Richtung mittels eines Elektromagneten der Aktuatoranordnung 38' bewegbaren Stössel 40' dazu bestimmt ist, einen
Niederdruckauslass 42' zu verschliessen, um einen Ventilraum 44', von einem Niederdruck-Brennstoffrücklauf 46' (siehe Figur 2) abzutrennen, und den Niederdruckauslass 42' freizugeben, um den Ventilraum 44' und den Niederdruck-Brennstoffrücklauf 46' miteinander zu verbinden. Die mit 48' bezeichnete Längsachse des Stössels 40' und somit der Aktuatoranordnung 38' verläuft parallel und exzentrisch zur Längsachse L. Parallel zur bezüglich der Längsachse L des Gehäuses 12' und somit des Brennstoffeinspritzventils 10' exzentrisch angeordneten diskreten Speicherkammer 34' verläuft von einem Elektroanschluss 50' durch den Gehäusekörper 14' zur Aktuatoranordnung 38' ein Kanal 52', in welchem die elektrische Steuerleitung zur Steuerung der
Aktuatoranordnung 38' aufgenommen ist.
Der Stössel 40' durchgreift den, ein Führungselement für den Stössel 40' bildenden Boden des becherförmigen Aktuatoraufnahmekörpers 20'. Der Stössel 40' weist in radialer Richtung vorstehende Führungsflügel auf, mit welchen er am Führungselement parallel zur Längsrichtung L verschiebbar gleitend geführt ist. Die Führungsflügel bilden in Längsrichtung L verlaufende Durchlässe, durch welche der Brennstoff vom Niederdruckauslass 42' zum Niederdruck-Brennstof frücklauf 46' strömen kann. Figur 2 zeigt einen vergrösserten Ausschnitt des Brennstoffeinspritzventils von Figur 1 im Bereich des mit II bezeichneten Rechtecks.
Am Düsenkörper 16' ist der konische Einspritzventilsitz 18' angeformt, welcher über den Strömungskanal 36' mit der
Speicherkammer 34' und somit dem
Brennstoffhochdruckeinlass 24' direkt verbunden ist.
In Strömungsrichtung des Brennstoffs gesehen stromabwärts des Einspritzventilsitzes 18' sind in einem halbkugelförmigen freien Endbereich des Düsenkörpers 16' in bekannter Art und Weise Einspritzöffnungen 54 ' ausgebildet, durch welche, bei vom Einspritzventilsitz 18' abgehobenen Einspritzventilglied 56', der unter sehr hohem Druck stehende Brennstoff in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine eingespritzt wird.
Das Einspritzventilglied 56' ist nadelförmig ausgebildet und wirkt mit dem Einspritzventilsitz 18' zusammen. Das Einspritzventilglied 56' ist in einer zur Längsachse L konzentrischen, zum Hochdruckraum 26' gehörenden Führungsbohrung 57' im Düsenkörper in Richtung der
Längsachse L bewegbar geführt, wobei durch in
Längsrichtung verlaufende, in radialer Richtung gegen aussen offene Ausnehmungen am Einspritzventilglied 56' das verlustarme Strömen von Brennstoff zum Einspritzventilsitz 18' und zu den Einspritzöffnungen 54' ermöglicht ist.
Stromaufwärts dieser Führungsbohrung 57' ist der zum Hochdruckraum 26' gehöhrende, Innenraum 58 ' des Düsenkörpers 16' zum Aktuatoraufnahmekörper 20' hin sich zweifach erweiternd ausgebildet, wobei der etwa längsmittig des Düsenkörpers 16' bis zu dessen dem Aktuatoraufnahmekörper 20' zugewandten Stirnseite verlaufende Abschnitt des Innenraumes 58 ' einen innen kreiszylinderförmigen Abschnitt 60' des Düsenkörpers 16' mit konstantem Querschnitt definiert.
Zwischen diesem Abschnitt 60' und der Führungsbohrung 57' ist am Einspritzventilglied 56' ein Stützring angeformt, an welchem sich eine Druckfeder 62' mit ihrem einen Ende abstützt. Mit ihrem anderen Ende ist die Druckfeder 62' an einer einen Führungsteil 64' bildenden Führungshülse 64" stirnseitig abgestützt. Die Druckfeder 62' beaufschlagt das Einspritzventilglied 56' mit einer in Richtung auf den Einspritzventilsitz 18' wirkenden Schliesskraft . Andererseits hält die Druckfeder 62' den Führungsteil 64' beziehungsweise die Führungshülse 64" mit dessen der
Druckfeder 62' abgewandten Stirnseite in dichtender Anlage an einem Zwischenteil 66'. Das Führungsteil 64' kann in einer andern Form, als eine Hülse, beispielsweise als
Quader oder Ringkörper, ausgebildet sein. Im Führungsteil 64' beziehungsweise in der Führungshülse
64" ist in enger Gleitpassung von ca. 3 pm bis 5 pm ein am Einspritzventilglied 56' angeformter, doppeltwirkender Steuerkolben 68' in Richtung der Längsachse L verschiebbar geführt. Der Steuerkolben 68', das Führungsteil 64' beziehungsweise die Führungshülse 64" und das Zwischenteil 66' grenzen einen Steuerraum 70' gegenüber dem Hochdruckraum 26' ab. Das Zwischenteil 66' ist Teil einer hydraulischen Steuervorrichtung 72'.
Figur 3 zeigt einen Ausschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils 10 im Längsschnitt. Der
Ausschnitt stellt einen Bereich des
Brennstoffeinspritzventils 10 dar, welcher dem in Figur 2 mit III bezeichneten Rechteck entspricht, wobei sich die konkrete Ausgestaltung dieses Bereichs der ersten
Ausführungsform des erfindungsge ässen
Brennstoffeinspritzventils 10 vom in Figur 2 gezeigten Brennstoffeinspritzventil 10' gemäss der WO2016/041739 Al, insbesondere in Bezug auf die hydraulische Steuervorrichtung 72, unterscheidet und nachfolgend mit Bezug auf Figur 3 beschrieben wird. Der restliche Bereich der ersten Ausführungsform des Brennstoffeinspritzventils 10 ausserhalb des mit III bezeichneten Rechtecks entspricht im Wesentlichen dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Brennstoffeinspritzventil 10'. Dies gilt entsprechend auch für die Ausschnitte der weiteren Ausführungsformen des erfindungsgemässen
Brennstof feinspritzventils 10, welche in den Figuren 4-7 gezeigt sind. Durch ein Zwischenteil 66 hindurch verläuft von der dem Steuerraum 70 zugewandten ebenen Stirnseite zur dem Steuerraum 70 abgewandten, ebenfalls ebenen Stirnseite eine kreiszylinderförmige Führungsausnehmung 74. In dieser ist ein Schaft 76 eines pilzförmig ausgebildeten Zwischenventilgliedes 78 geführt. Ein mit dem Schaft 76 integral ausgebildeter Kopf 80 des Zwischenventilgliedes 78 befindet sich im Steuerraum 70 und wirkt mit seiner, dem Zwischenteil 66 zugewandten Seite mit dem Zwischenteil 66 zusammen, dessen ebene Stirnseite einen ringförmigen Zwischenventilsitz 82 bildet. Das Zwischenventilglied 78 bildet zusammen mit dem am Zwischenteil 66 ausgebildeten Zwischenventilsitz 82 ein
Zwischenventil 83.
Auf der dem Zwischenteil 66 zugewandten Seite des Kopfs 80 ist ein in einem ersten radialen Abstand rl um den Schaft 76 verlaufender, erster kreisringförmiger Dichtwulst 111 ausgebildet, mit einer ersten Stirnfläche 111.1, welche die erste Dichtfläche 111.2 bildet. Weiter ist auf der dem Zwischenteil 66 zugewandten Seite des Kopfs 80 ein in einem zweiten radialen Abstand r2 um den Schaft 76 verlaufender, zweiter kreisringförmiger Dichtwulst 112 ausgebildet, mit einer zweiten Stirnfläche 112.1, welche die zweite Dichtfläche 112.2 bildet. Wie in Figur 3 gezeigt, befindet sich das Zwischenventilglied 78 in der Schliessstellung, in welcher der Kopf 80 mit seiner dem
Zwischenteil 66 zugewandten Seite über die erste Dichtfläche 111.2 unter Bildung einer ersten, in
Umlaufrichtung in sich geschlossenen Ringdichtfläche 121 und über die zweite Dichtfläche 112.2 unter Bildung einer zweiten, in Umlaufrichtung in sich geschlossenen
Ringdichtf läche 122 am Zwischenventilsitz 82 anliegt. Der erste radiale Abstand rl ist dabei grösser als der zweite radiale Abstand r2 vom Schaft 76.
Im Zwischenteil 66 verläuft ein Brennstoffhochdruckzulass 86, welcher mit dem Hochdruckraum 26 verbunden ist und eine horizontale Bohrung 861 und eine vertikale Bohrung 862 umfasst. Die vertikale Bohrung 862 mündet in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 in einen Spaltringraum 118, welcher zwischen dem Zwischenteil 66 und dem Kopf 80 ausgebildet ist und radial von der ersten und der zweiten Ringdichtflache 121, 122 begrenzt wird. Wie in Figur 3 ersichtlich, können mehrere Brennstoffhochdruckzulässe 86 vorgesehen sein. So ist im in der Figur 3 rechten Bereich des Zwischenteils 66 mit gestrichelten Linien ein zweiter, optionaler
Brennstoffhochdruckzulass 86 gezeigt.
Zwischen dem Schaft 76 und der Führungsausnehmung 74 besteht in radialer Richtung ein Spiel von bevorzugt mindestens 10 pm. Das Spiel kann aber auch kleiner sein, z.B. zwischen 3 und 10 pm. In weiteren Ausführungsformen kann das Spiel jeweils grösser sein und z.B. einen Wert zwischen 20 p und 50 pm aufweisen. Dabei ist der zweite radiale Abstand r2 der zweiten Ringdichtfläche 122 vom Schaft 76 grösser (z.B. mehrere 1/10 mm) als das Spiel. Aufgrund der Abdichtung des Brennstoffhochdruckzulasses 86 in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 durch die Ringdichtflächen 121, 122, ist die Möglichkeit von durch das Spiel zwischen Schaft 76 und Führungsausnehmung 74 erzeugten zusätzlichen Leckagen in den Ventilraum 44 minimiert oder vernachlässigbar. Ausserdem ist ersichtlich, dass der Schaft 76 aus diesem Grund im Vergleich zum Stand der Technik, wie z.B. bei Brennstof feinspritzventil der WO2016/041739 Al, entlang der Längsachse L kürzer ausgebildet werden kann. Weiter kann auch das Zwischenteil 66 in Richtung der Längsachse L kürzer ausgestaltet werden, so dass eine kompaktere Bauweise ermöglicht wird.
Trotz der zuverlässigen Abdichtung des
Brennstof fhochdruckzulasses 86 in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 bleibt die Adhäsion zwischen dem Kopf 80 und dem Zwischenteil 66 dank der durch die zwei Ringdichtflächen 121, 122 realisierten Dichtung des
Zwischenventilglieds 78 klein.
In Figur 3 ist oberhalb am Zwischenteil 66 anschliessend ein Zwischenelement 98 angeordnet, durch welches hindurch eine stufenartig sich verjüngende Auslassbohrung 102, welche einerseits mit einem Ende mit der Führungsausnehmung 74 verbunden ist und mit einem anderen Ende den Niederdruckauslass 42 bildet. Die Auslassbohrung 102 ist bezüglich der Längsachse L exzentrisch angeordnet.
In bestimmten Ausführungsformen ist das Zwischenelement 98 mit dem Zwischenteil 66 integral als einstückiges Zwischenteil ausgebildet, in welchem die
Führungsausnehmung als Sacklochbohrung ausgebildet ist (siehe z.B. Figur 5a).
Die Länge des Schafts 76 in Richtung der Längsachse L ist im Vergleich zur Führungsausnehmung 74 derart dimensioniert, dass in der Schliessstellung des
Zwischenventilglieds 78 ein Strömungsspalt 100 zwischen der der Auslassbohrung 102 zugewandten Stirnseite des
Schafts 76 und dem Zwischenelement 98 verbleibt.
Das Zwischenventilglied 78 weist einen Zulass 96 auf, welcher mit einem ersten Ende in eine durch den Schaft 76 verlaufende Sacklochbohrung 92, welche Teil des Ventilraum 44 ist, mündet und mit einem zweiten Ende an der
Aussenseite des Zwischenventilglieds 78 an eine Linie, auf welcher der Schaft 76 an den Kopf 80 anschliesst, mündet.
In der Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 ist zwischen dem Zwischenteil 66 und dem Kopf 80 ein innerer Ringraum 117 ausgebildet, welcher an den Schaft 76 und an die zweite Ringdichtfläche 122 angrenzt, wobei der Zulass 96 in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 den inneren Ringraum 117 mit der Sacklochbohrung 92 bzw. dem Ventilraum 44 verbindet.
Die Sacklochbohrung 92 verläuft durch den Schaft 76 und ragt bis in den Kopf 80 hinein. Der Zulass 96 ist als gegenüber der Längsachse L geneigte Bohrung ausgebildet. Der Zulass 96 kann aber in weiteren Ausführungsformen auch als horizontale Bohrung ausgebildet sein.
Am Kopf 80 ist ein Drosseldurchlass 90 ausgebildet, welcher von der dem Steuerkolben 68 zugewandten Stirnseite des Kopfs 80 zur Sacklochbohrung 92 verläuft und den Ventilraum 44 mit dem Steuerraum 70 verbindet. Der Zulass 96 weist einen grösseren Durchmesser als denjenigen des
Drosseldurchlasses 90 auf. Obwohl in der schematischen Figur 3 nicht so gezeigt, kann der Durchmesser des Zulasses 96 auch grösser als der kleinste Durchmesser der gestuften Auslassbohrung 102 sein. Das Zwischenventilglied 78 gibt in der Offenstellung durch den Zulass 96 eine zweite Verbindung zwischen dem Brennstof fhochdruckzulass 86 und dem Ventilraum 44 frei, so dass der Ventilraum 44 bzw. die Sacklochbohrung 92 mit Brennstoff geflutet werden kann. Bereits bei einer kleinen Bewegung des Zwischenventilglieds 78 vom Zwischenteil 66 weg kann Brennstoff vom Brennstoffhochdruckzulass 86 über den Spaltringraum 118 und den inneren Ringraum 117 durch den Zulass 96 in die Sacklochbohrung 92 strömen und die Öffnungsbewegung des Zwischenventilglieds 78 unterstützen. Bei Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 ist die zweite Verbindung zwischen dem Brennstoffhochdruckzulass 86 und dem Ventilraum 44 bzw. die Sacklochbohrung 92 aufgrund der zweiten Dichtwulst 112 bzw. der zweiten Dichtfläche 112.2 unterbrochen. Die zweite Verbindung ist insbesondere für das erfindungsgemässe pilzförmig ausgebildete
Zwischenventilglied vorteilhaft, da damit die oben beschriebene rasche Befüllung der Sacklochbohrung des Zwischenventilglieds für eine rasche Öffnungsbewegung des Zwischenventilglieds erreicht werden kann.
Der Steuerkolben 68 weist auf seiner dem Kopf 80 zugewandten Seite einen nockenartigen Vorsprung 561 mit einem vorzugsweise kreisförmigen Querschnitt auf, welcher als Hubbegrenzung für den Hub des Einspritzventilglieds 56 dient und dabei am Zwischenventilglied 78 anliegen kann. Der nockenartige Vorsprung 561 weist eine sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckende Ausnehmung 5611 auf, durch welche auch beim Anliegen des nockenartigen Vorsprungs 561 am Zwischenventilglied 78 Brennstoff aus dem Steuerraum 70 über den Drosseldurchlass 90 in den Ventilraum 44 bzw. in die Sacklochbohrung 92 strömen kann. Die Ausnehmung 5611 ist daher in radialer Richtung (bzw. in der gezeigten Figur 3 in der zur Zeichenebene senkrechten Richtung) zum Steuerraum 70 hin offen ausgebildet. An der den Führungsteil 64 bildenden Führungshülse 641 ist in einem Abstand zum Zwischenteil 66 eine Anschlagschulter 84 ausgebildet, welche den Öffnungshub des Zwischenventilgliedes 78 begrenzt. Um ein möglichst verlustarmes Strömen des Brennstoffs von einem Brennstof fhochdruckzulass 86 in den Steuerraum 70 zu ermöglichen, ist radial aussen zwischen dem Kopf 80 und der Führungshülse 641 ein ausreichend grosser Spalt vorhanden und weist der Kopf 80, an seiner der
Anschlagschulter 84 zugewandten Seite keilartige Strömungsnuten auf, welche den Brennstoff vom Spalt zum Steuerkolben 68 verlustarm fliessen lassen, wenn das Zwischenventilglied 78 sich in Offenstellung befindet und der Kopf 80 an der Anschlagschulter 84 anliegt. Das Führungsteil 64 bzw. die Führungshülse 641 kann, in bestimmten Ausführungsformen, integral mit dem
Zwischenteil 66 als einstückiges Bauteil ausgebildet sein.
Das Zwischenventil 83 hat die Aufgabe, in Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78, den Brennstoffhochdruck- zulass 86 vom Steuerraum 70 und vom Ventilraum 44 abzutrennen und, in Offenstellung des Zwischenventilglieds
78, d.h. bei vom Zwischenventilsitz 82 abgehobenen Kopf 80, die Verbindung zwischen dem Brennstoffhochdruckzulass 8 6 mit dem Steuerraum 70 und dem Ventilraum 44 freizugeben . Das Zwischenelement 98 ist im Düsenkörper 16 angeordnet und liegt mit seiner dem Zwischenteil 66 abgewandten, ebenen Stirnseite an der entsprechenden Stirnseite des Aktuatoraufnahmekörpers 20 an.
Zur korrekten Positionierung des Zwischenelements 98 relativ zum Aktuatoraufnahmekörper 20 und somit zur
Aktuatoranordnung 38 weisen sowohl das Zwischenelement 98 als auch der Aktuatoraufnahmekörper 20 miteinander fluchtende, einander zugewandte, sacklochartige
Positionierbohrungen 106 auf, in welchen ein gemeinsamer Positionierstift 104 eingesetzt ist. Um die Position des Zwischenteils 66 zum Zwischenelement 98 festzulegen, sind an diesen Bauteilen miteinander fluchtende, sacklochartige weitere Positionierbohrungen angebracht, in welchen ebenfalls ein Positionierstift 1041 eingesetzt ist. Diese Positionierbohrungen liegen ausserhalb der Zeichenebene der Figur 3, weshalb der Positionierstift 1041 gestrichelt gezeigt ist.
In der Regel sind an jedem Bauteil mindestens zwei Positionierbohrungen angebracht, welche jeweils mit Positionierbohrungen von benachbarten Bauteilen paarweise fluchten, so dass zwei benachbarte Bauteile durch mindestens zwei Positionierstifte zueinander in Position gehalten werden.
Figur 4 zeigt einen Ausschnitt einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemässen
Brennstof feinspritzventils 10 im Längsschnitt. Der Ausschnitt stellt einen Bereich des
Brennstof feinspritzventils 10 dar, welcher dem in Figur 2 mit III bezeichneten Rechteck entspricht, wobei sich die konkrete Ausgestaltung dieses Bereichs der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemässen
Brennstof feinspritzventils 10 vom in Figur 2 gezeigten Brennstof feinspritzventil 10' gemäss der WO2016/041739 Al, insbesondere in Bezug auf die hydraulische Steuervorrichtung 72, unterscheidet.
Die in Figur 4 gezeigte zweite Ausführungsform des erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils entspricht im Wesentlichen der in Figur 3 gezeigten ersten Ausführungsform, mit dem Unterschied, dass der erste und zweite Dichtwulst 111, 112 nicht am Kopf 80, sondern am Zwischenteil 66 ausgebildet sind. Der erste, in einem ersten radialen Abstand rl um die Führungsausnehmung 74 verlaufende, kreisringförmige Dichtwulst 111 ist auf der dem Kopf 80 zugewandten Seite des Zwischenteils 66 ausgebildet, mit einer ersten Stirnfläche 111.1, welche die erste Dichtfläche 111.2 bildet. Der zweite, in einem zweiten radialen Abstand r2 um die Führungsausnehmung 74 verlaufende, kreisringförmige Dichtwulst 112 ist auch auf der dem Kopf 80 zugewandten Seite des Zwischenteils 66 ausgebildet, mit einer zweiten Stirnfläche 112.1, welche die zweite Dichtfläche 112.2 bildet. Die erste und die zweite Stirnfläche 111.1, 112.1 bilden zugleich den
Zwischenventilsitz 82, welcher in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 mit der ebenen, dem ersten und zweiten Dichtwulst 111, 112 gegenüberliegenden Fläche des
Kopfs 80 dichtend zusammenwirkt. Der Zwischenventilsitz 82 umfasst daher sowohl die erste Stirnfläche 111.1 des ersten Dichtwulstes 111 als auch die zweite Stirnfläche 112.1 des zweiten Dichtwulstes 112. Wie in Figur 4 gezeigt, befindet sich das
Zwischenventilglied 78 in der Schliessstellung, in welcher der Kopf 80 mit seiner dem Zwischenteil 66 zugewandten Seite über die erste Dichtfläche 111.2 unter Bildung einer ersten, in Umlaufrichtung in sich geschlossenen Ringdichtfläche 121 und über die zweite Dichtfläche 112.2 unter Bildung einer zweiten, in Umlaufrichtung in sich geschlossenen Ringdichtfläche 122 am Zwischenventilsitz 82 anliegt. Der erste radiale Abstand rl ist dabei wieder grösser als der zweite radiale Abstand r2 vom von der Führungsausnehmung 74. Die bei Figur 3 beschriebenen Merkmale des Brennstoffhochdruckzulasses 86 und Effekte der Abdichtung des Brennstoffhochdruckzulasses 86 sowie zum Spiel zwischen dem Schaft 76 und der Führungsausnehmung 74 sind entsprechend auf die in Figur 4 gezeigte zweite Ausführungsform anwendbar. Insbesondere mündet der im Zwischenteil 66 verlaufende, mit dem Hochdruckraum 26 verbundene, Brennstoffhochdruckzulass 86 in der
Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 in einen Spaltringraum 118, welcher zwischen dem Zwischenteil 66 und dem Kopf 80 ausgebildet ist und radial von der ersten und der zweiten Ringdichtfläche 121, 122 begrenzt wird.
Wie in Figur 4 ersichtlich, sind im Zwischenteil 66 zwei diametral entgegengesetzte, einander entsprechende Brennstoffhochdruckzulässe 86 ausgebildet. Weitere Brennstoffhochdruckzulässe können im Zwischenteil 66 z.B. an einer der Zeichenebene vertikalen Ebene, welche durch die Längsachse L verläuft, ausgebildet sein.
Wie in Figur 4 ersichtlich, weist der Schaft 76 einen am Kopf 80 anschliessenden Hinterschnitt auf, welcher einen um den Schaft 76 herum verlaufenden, in radialer Richtung von Schaft 76 und Zwischenteil 66 begrenzten Innenringraum 108 bildet. Am Innenringraum 108 schliesst ein innerer Ringraum 117 an, welcher an den Schaft 76 und an die zweite Ringdichtfläche 122 angrenzt. Im Schaft 76 kann in einer Ausführungsform ein weiterer, z.B. als horizontale Bohrung ausgebildeter, Zulass (nicht gezeigt in Figur 4) angeordnet sein, welcher die Sacklochbohrung 92 mit dem Innenringraum 108 verbindet und ausgelegt ist, den Öffnungsvorgang des Zwischenventilglieds 78 zu unterstützen . In der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform dient als Durchlass der zweiten Verbindung, welche das Zwischenventilglied 78 in der Offenstellung zwischen dem Brennstoffhochdruckzulass 86 und dem Ventilraum 44 freigibt, das Spiel zwischen dem Schaft 76 und der Führungsausnehmung 74. Falls das Zwischenventilglied 78, wie in Figur 4 gezeigt, keinen Zulass (so wie der Zulass 96 in Figur 3) als Teil der zweiten Verbindung aufweist, so ist das Spiel zwischen dem Schaft 76 und der Führungsausnehmung 74 vorzugsweise grösser als in einer Ausführungsform mit Zulass, d.h. z.B. als das Spiel zwischen dem Schaft und der Führungsausnehmung in Figur 3. In der Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 unterbricht die zweite Dichtwulst 112 bzw. die zweite Ringdichtflache 122 die zweite Verbindung zwischen dem Brennstoffhochdruckzulass 86 und dem Ventilraum 44.
Dem Fachmann ist klar, dass auch in Figur 3 das Spiel zwischen dem Schaft und der Führungsausnehmung anstatt oder in Ergänzung des Zulasses als Teil der zweiten Verbindung dienen kann. Entsprechend kann auch in Figur 4 ein Zulass anstatt oder in Ergänzung des Spiels zwischen dem Schaft und der Führungsausnehmung als Teil der zweiten Verbindung dienen.
Weiter ist zwischen dem Steuerkolben 68 und dem Kopf 80 um die Längsachse L zentriert eine Druckfeder 63 angeordnet. Die Druckfeder 63 dient dazu, das Zwischenventilglied 78 bei durch den angehobenen Stössel 40 freigegebenem Niederdruckauslass 42 in Schliessstellung zu halten, indem der Kopf 80 an das Zwischenteil 66 gedrückt wird, was insbesondere bei tiefem Systemdruck von ca. 200 bis 300 bar im Motorleerlauf wirksam ist.
Figur 5a zeigt einen Ausschnitt einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils 10 im Längsschnitt. Der Ausschnitt stellt einen Bereich des
Brennstoffeinspritzventils 10 dar, welcher dem in Figur 2 mit III bezeichneten Rechteck entspricht, wobei sich die konkrete Ausgestaltung dieses Bereichs der dritten Ausführungsform des erfindungsgemässen
Brennstoffeinsprit zventils 10 vom in Figur 2 gezeigten Brennstoffeinspritzventil 10' gemäss der WO2016/041739 Al, insbesondere in Bezug auf die hydraulische
Steuervorrichtung 72, unterscheidet. Ähnlich zur in Figur 3 gezeigten Ausführungsform des Brennstof feinspritzventils weist der Kopf 80 des Zwischenventilglieds 78 auf der dem Zwischenteil 66 zugewandten Seite des Kopfs 80 einen in einem ersten radialen Abstand rl um den Schaft 76 verlaufenden, ersten Dichtwulst 111 auf, mit einer ersten Stirnfläche 111.1, welche die erste Dichtfläche 111.2 bildet.
Im Unterschied zu den in den Figuren 3 und 4 gezeigten Ausführungsformen des Brennstoffeinspritzventils wird aber die zweite Dichtfläche nicht durch einen Dichtwulst gebildet, sondern durch eine Abstufung 127 auf der dem
Zwischenteil 66 in Richtung der Längsachse L zugewandten Seite des Kopfs 80, welche in einem zweiten radialen Abstand r2 um den Schaft 76 verläuft. Das Zwischenteil 66 weist auf der dem Kopf 80 zugewandten Seite ebenfalls eine um die Führungsausnehmung 74 umlaufende Abstufung 125 auf, wobei in der gezeigten Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 die zueinander versetzten Kanten 125.1 und 127.1 der Abstufungen 125 und 127 die zweite Ringdichtfläche 122 radial begrenzen. Die Abstufung 127 des Kopfs 80 wird durch einen Hinterschnitt gebildet, welcher zugleich den Spaltringraum 118 ausbildet, in welchen der Brennstoffhochdruckzulass 86 mündet. Die Abstufung 127 weist eine horizontale Fläche auf, welche die zweite Dichtfläche 112.2 bildet, welche in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 an einer dem Kopf 80 in Richtung der Längsachse L zugewandten
Fläche 781 des Zwischenteils 66 unter Bildung der zweiten, in Umlaufrichtung in sich geschlossenen Ringdichtfläche 122 dichtend anliegt. Die dem Kopf 80 in Richtung der Längsachse L zugewandte Fläche 781 des Zwischenteils 66 bildet daher den Zwischenventilsitz 82, an welchem auch die erste Dichtfläche 111.2 des ersten Dichtwulstes 111 in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 unter Bildung einer ersten, in Umlaufrichtung in sich geschlossenen Ringdichtfläche 121 dichtend anliegt.
Die Abstufung 125 des Zwischenteils 66 wird durch eine Ringausnehmung 126 gebildet, welche in Umlaufrichtung ein rechteckiges Querschnittsprofil aufweist. In weiteren Varianten kann die Ringausnehmung 126 in Umlaufrichtung ein gefastes Querschnittsprofil oder ein gekrümmtes Querschnittsprofil aufweisen. Die Ringausnehmung 126 bildet einen inneren Ringraum, welcher in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 durch das Zwischenteil 66, den Schaft 76 und den Kopf 80 begrenzt wird. Weiter ist in Figur 5a zu erkennen, dass die
Auslassbohrung 102 im Zwischenteil 66 verläuft. Das Zwischenteil 66 ist in einer sacklochartigen Aufnahmeausnehmung 151 eines Zwischenkörpers 15 aufgenommen, welcher als Aktuatoraufnahmekörper 20 der
Aktuatoranordnung 38 dient. Im Unterschied zu den Ausführungsformen der Figuren 3 und 4 ist daher nicht ein separates Zwischenteil und ein separates Zwischenelement vorgesehen, sondern diese beiden Bauteile sind integral als einstückiges Zwischenteil 66 ausgebildet. Die
Auslassbohrung 102 weist einen geneigten Bohrungsabschnitt auf, welcher eine sacklochartige Führungsausnehmung 74 des Zwischenteils 66 mit dem exzentrisch angeordneten Niederdruckauslass 42 verbindet. In der sacklochartigen Führungsausnehmung 74 des
Zwischenteils 66 ist sowohl der Schaft 76 als auch der Kopf 80 aufnehmbar. Die Führungsausnehmung 74 ist in ihrem dem Steuerkolben 68 zugewandten Bereich in einen Kopfraum 128 erweitert, in welchen der Kopf 80 aufnehmbar ist. Die dem Zwischenteil 66 zugewandte und an diesem anschliessende Stirnseite 84 der Führungshülse 641 dient als Anschlagschulter für den Kopf 80 in der Offenstellung des Zwischenventilglieds 78.
Anstatt des einstückigen Zwischenteils 66 könnte aber, wie in Figur 3 oder 4, ein separates Zwischenelement und ein separates Zwischenteil vorgesehen sein. Es ist auch denkbar, dass das Zwischenteil und die Führungshülse einstückig ausgebildet sind. Ferner ist auch denkbar, dass das in Figur 3 oder 4 gezeigte Zwischenelement und Zwischenteil einstückig als integrales Bauteil ausgebildet sind.
Der Schaft 76 weist zwei in Längsrichtung L des Schafts 76 voneinander beabstandete, um den Schaft 76 umlaufende Ringvorsprünge 761 und 762 auf (in der Figur 5a z.T. durch gestrichelte Linien hervorgehoben illustriert) , über welche der Schaft 76 in der Führungsausnehmung 74 geführt ist. Durch die Ringvorsprünge 761 und 762 werden zwei entlang der Längsachse L in Serie geschaltete, um den Schaft 76 umlaufende Drosseldurchgänge in Längsrichtung L ausgebildet. Dadurch wird die Bildung von Verwirbelungen und einer turbulenten Strömung des durch den Zwischenraum zwischen dem Schaft 76 und der Führungsausnehmung 74 strömenden Fluids gefördert. Zwischen dem Schaft 76 und der Führungsausnehmung 74 besteht in radialer Richtung ein Spiel von mindestens 50 pm. In weiteren Ausführungsformen kann das Spiel jeweils einen Wert zwischen 70 pm und 100 pm aufweisen. Aufgrund des radialen Spiels kann die radiale Ausdehnung der zweiten Ringdichtfläche 122 je nach aktueller radialer Position des Schafts 76 in der
Führungsausnehmung 74 variieren. Um die Dichtfunktion des Zwischenventils zu gewährleisten, ist dabei die maximale radiale Ausdehnung der zweiten Ringdichtfläche 122 grösser als das Spiel. In der in Figur 5a gezeigten Ausführungsform dient als Durchlass der zweiten Verbindung, welche das Zwischenventilglied 78 in der Offenstellung zwischen dem Brennstof fhochdruckzulass 86 und dem Ventilraum 44 freigibt, das Spiel zwischen dem Schaft 76 und der Führungsausnehmung 74. In der Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 unterbricht die zweite Ringdichtfläche 122 die zweite Verbindung zwischen dem Brennstoffhochdruckzulass 86 und dem Ventilraum 44.
Figur 5b zeigt einen Ausschnitt einer horizontalen Querschnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils, wobei diese Ausführungsform des Brennstoffeinspritzventils entsprechend der in Figur 5a gezeigten Ausführungsform ausgeführt ist. Aus diesem Grund ist die Linie A-A, entlang welcher der in Figur 5b gezeigte Querschnitt genommen wurde, in Figur 5a gezeigt. Figur 5b zeigt daher eine Ausführungsform der in Figur 5a gezeigten Ausführungsform eines Brennstoffeinspritzventils.Wie in Figur 5b zu erkennen ist, weist der zweite Ringvorsprung 762 in Umlaufrichtung drei Fasen 762.1, 762.2 und 762.3 auf, durch welche ein Zwischenraum 119 (bzw. drei einander entsprechende Zwischenräume) zwischen dem Schaft 76 bzw. dem Ringvorsprung 762 und der Führungsausnehmung 74 gebildet wird. Obwohl in der Figur 5b nicht sichtbar, weist auch der erste Ringvorsprung 761 in Umlaufrichtung entsprechende Fasen auf. Durch die Fasen 762.1-3 des zweiten Ringvorsprungs 762 (und der Fasen des ersten Ringvorsprungs) wird ein Durchgang, gebildet durch den Zwischenraum 119 zwischen den Fasen und der Führungsausnehmung 74, bereitgestellt, welcher als Durchlass der zweiten Verbindung dient. Weiter kann aufgrund der Fasen 762.1-3 (und der Fasen des ersten Ringvorsprungs) und des dadurch bereitgestellten Durchgangs der zweiten Verbindung das Spiel zwischen dem Schaft 76 und der Führungsausnehmung 74 kleiner als bei der zur Figur 5a beschriebenen Ausführungsform gehalten werden, was zu einer besseren Zentrierung des Schafts führt. Die drei Fasen 762.1-3 (und die Fasen des ersten Ringvorsprungs) sind in einem Winkel von 120° zueinander angeordnet. Es sind aber auch andere Anordnungen denkbar, insbesondere sind Ausführungsformen mit jeweils einer Fase pro Ringvorsprung oder zwei Fasen pro Ringvorsprung oder einer grösseren Anzahl von Fasen denkbar.
Ferner kann der Schaft auch ohne Ringvorsprünge, d.h. z.B. in bestimmten Ausführungsformen der in Figur 3 oder 4 gezeigten Ausführungsformen des Brennstoffeinspritzventils in Umfangsrichtung mindestens eine Fase, oder zwei oder drei Fasen aufweisen, so dass wieder durch den
Zwischenraum zwischen der Fase oder den Fasen und der Führungsausnehmung ein Durchgang für die zweite Verbindung gebildet wird.
Figur 6 zeigt einen Ausschnitt einer vierten
Ausführungsform eines erfindungsgemässen
Brennstof feinspritzventils 10 im Längsschnitt. Der
Ausschnitt stellt einen Bereich des Brennstof feinspritzventils 10 dar, welcher dem in Figur 2 mit III bezeichneten Rechteck entspricht, wobei sich die konkrete Ausgestaltung dieses Bereichs der vierten Ausführungsform des erf indungsgemässen
Brennstof feinspritzventils 10 vom in Figur 2 gezeigten Brennstof feinspritzventil 10' gemäss der WO2016/041739 Al, insbesondere in Bezug auf die hydraulische Steuervorrichtung 72, unterscheidet.
Das Zwischenventilglied 78 weist einen mit dem Ventilraum 44 verbundenen Ventilraumdurchlass 441 auf, welcher eine Zur Längsachse L parallele Bohrung 441.1 und eine horizontale Bohrung 441.2 umfasst. Der Ventilraumdurchlass 441 verbindet eine mit dem Ventilraum 44 verbundene Sacklochbohrung 92 des Zwischenventilglieds 78 mit einem Spaltringraum 118, welcher in der gezeigten Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 zwischen dem Zwischenteil 66 und dem Kopf 80 ausgebildet ist und radial von der ersten und der zweiten Ringdichtfläche 121, 122 begrenzt wird. Die zur Längsachse L parallele Bohrung 441.1 mündet mit einem ersten Ende in den Spaltringraum 118 und mit einem zweiten Ende in die horizontale Bohrung
441.2. Die horizontale Bohrung 441.2 wiederum mündet mit einem ersten Ende in die Sacklochbohrung 92. Wie in der Figur 5a ersichtlich, ist ein zweites Ende der horizontalen Bohrung 441.2 mit einem Stopfen 441.3 abgeschlossen. In einer Variante weist das
Zwischenventilglied 78 bzw. der Kopf 80 einen weiteren Ventilraumdurchlass 441 auf, welcher in der Figur 5a gestrichelt gezeigt ist. Die gestrichelt gezeigte horizontale Bohrung 441.2 des weiteren Ventilraumdurchlasses 441 ist nicht separat mit einem Stopfen verschlossen, da die gestrichelte horizontale Bohrung 441.2 mit der links mit durchgezogenen Linien gezeigten horizontalen Bohrung 441.2 gemeinsam gebohrt werden kann. Das Zwischenventilglied 78 gibt in der Offenstellung durch die Bohrung 441.1 eine zweite Verbindung zwischen dem Brennstof fhochdruckzulass 86 und der Sacklochbohrung 92 bzw. dem Ventilraum 44 frei, so dass die Sacklochbohrung 92 bzw. der Ventilraum 44 mit Brennstoff geflutet werden kann. In der Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 unterbricht die zweite Ringdichtfläche 122 die zweite Verbindung zwischen dem Brennstoffhochdruckzulass 86 und dem Ventilraum 44.
Im Unterschied zu den in den Figuren 3-5 gezeigten Ausführungsformen mündet der Brennstoffhochdruckzulass 86 gemäss der in Figur 6 gezeigten Ausführungsform in einen in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 vom Zwischenteil 66, dem Schaft 76 und dem Kopf 80 begrenzten Ringraum 120. Der Ringraum 120 schliesst in der
Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 an die zweite Ringdichtfläche 122 an und ist radial näher zum Schaft 76 angeordnet als die zweite Ringdichtfläche 122.
Der Ringraum 120 weist einen um den Schaft 76 herum verlaufenden, in radialer Richtung von Schaft 76 und Zwischenteil 66 begrenzten Innenringraum 108 auf, welcher am Schaft 76 selber ausgenommen ist. Der Brennstof fhochdruckzulass 86 mündet in den Innenringraum 108. Der Ringraum 120 weist weiter einen an den Innenringraum 108 anschliessenden Spaltringraum 117 auf, welcher in Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 durch einen umlaufenden Spalt zwischen dem Zwischenteil 66 und dem Kopf 80 gebildet ist und radial an die zweite Ringdichtfläche 122 angrenzt. Der Innenringraum 108 ist durch eine umlaufende, in radialer Richtung gegen Aussen offenen Ringnut gebildet, welche einen trapezförmigen Querschnitt aufweist, wobei die schräg verlaufende Seite dem Kopf 80 abgewandt ist.
Der Schaft 76 ist in enger Gleitpassung von ca. 3 mha bis 10 pm in der Führungsausnehmung 74 geführt. Der Durchmesser der vertikalen Bohrung 441.1 des Ventilraumdurchlasses 441 ist grösser als der Durchmesser des Drosseldurchlasses 90 und ermöglicht ein rasches Fluten der Sacklochbohrung 92 und des Ventilraumes 44 beim Wegbewegen des Zwischenventilglieds 78 von der SchliessStellung . In einer Variante ist a Zwischenteil 66 ein Nebendurchlass 97 ausgebildet, wie in der Figur 6 mit gestrichelten Linien gezeigt ist. Der Nebendurchlass 97 verbindet den Hochdruckraum 26 mit dem Ventilraum 44 und unterstützt den Öffnungsvorgang des Zwischenventilglieds 78, wenn der Stössel 40 den Niederdruckauslass 42 verschliesst und den Ventilraum 44 vom Niederdruck- Brennstoffrücklauf 46 abtrennt.
Figur 7 zeigt einen Ausschnitt einer fünften
Ausführungsform eines erfindungsgemässen Brennstof feinspritzventils 10 im Längsschnitt. Der Ausschnitt stellt einen Bereich des
Brennstof feinspritzventils 10 dar, welcher dem in Figur 2 mit III bezeichneten Rechteck entspricht, wobei sich die konkrete Ausgestaltung dieses Bereichs der fünften Ausführungsform des erfindungsgemässen
Brennstof feinspritzventils 10 vom in Figur 2 gezeigten Brennstof feinspritzventil 10' gemäss der WO2016/041739 Al, insbesondere in Bezug auf die hydraulische Steuervorrichtung 72, unterscheidet. Im Vergleich zur in Figur 6 gezeigten vierten Ausführungsform weist der Ventilraumdurchlass 441 eine gegenüber der Längsachse L geneigte Bohrung 441.1 auf. Dank der geneigten Bohrung 441.1 ist es möglich, den ersten Dichtwulst 111 im Vergleich zur vierten Ausführungsform gemäss Figur 6 radial weiter entfernt vom Schaft 76 anzuordnen, ohne dass der Stopfen 441.3 verkleinert werden muss. Der Ventilraumdurchlass 441 mündet mit der geneigten Bohrung 441.1 in den
Spaltringraum 118, welcher vom Kopf 80, dem Zwischenteil 66 und der ersten sowie zweiten Ringdichtflache 121, 122 begrenzt wird. Die horizontale Bohrung 441.2 mündet wie in der in Figur 6 gezeigten vierten Ausführungsform mit einem Ende in die Sacklochbohrung 92.
Weiter wird der Innenringraum 108 des Ringraums 120 im Vergleich zur in Figur 6 gezeigten vierten Ausführungsform sowohl durch eine Ausnehmung am Schaft 76 als auch durch eine Ausnehmung am Zwischenteil 66 begrenzt. Am Innenringraum 108 schliesst wieder ein Spaltringraum 117 an, welcher in Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 durch einen umlaufenden Spalt zwischen dem Zwischenteil
66 und dem Kopf 80 gebildet ist und radial an die zweite Ringdichtfläche 122 angrenzt.
Mit gestrichelten Linien ist ein optionaler Nebendurchlass 97 gezeigt, welcher am Schaft 76 durch eine geradlinige, horizontale Bohrung ausgebildet ist und den Hochdruckraum 26 bzw. den Brennstoffhochdruckzulass 86 via den Ringraum 120 mit der Sacklochbohrung 92 verbindet.
Im Vergleich zur in Figur 6 gezeigten vierten
Ausführungsform sind der erste und der zweite Dichtwulst 111, 112 in Längsrichtung L höher ausgebildet, so dass der
Spaltringraum 118 eine grössere Tiefe in Längsrichtung L aufweist .
Ferner ist das Zwischenteil 66 als einstückiges Bauteil ausgebildet, in welchem, ähnlich wie in Figur 5a, die Auslassbohrung 102 umfassend eine geneigte Bohrung verläuft. Anstatt des einstückigen Zwischenteils 66 könnte aber, wie in Figur 6, ein separates Zwischenelement und ein separates Zwischenteil vorgesehen sein. Es ist aber auch denkbar, dass das Zwischenelement und das Zwischenteil in Figur 6 einstückig als integrales Bauteil ausgebildet sind.
Ähnlich wie in Figur 6 gezeigt, kann ein weiterer
Ventilraumdurchlass vorgesehen sein, was im rechten Bereich des Kopfs 80 mit gestrichelten Linien gezeigt ist.
Der Schaft 76 ist in enger Gleitpassung von ca. 3 pm bis 10 pm in der Führungsausnehmung 74 geführt. Der
Durchmesser der geneigten Bohrung 441.1 des Ventilraumdurchlasses 441 ist grösser als der Durchmesser des Drosseldurchlasses 90 und ermöglicht ein rasches
Fluten der Sacklochbohrung 92 und des Ventilraumes 44 beim Wegbewegen des Zwischenventilglieds 78 von der
Schliess Stellung.
Das Zwischenventilglied 78 gibt in der Offenstellung durch die Bohrung 441.1 eine zweite Verbindung zwischen dem
Brennstof fhochdruckzulass 86 und der Sacklochbohrung 92 bzw. dem Ventilraum 44 frei, so dass die Sacklochbohrung 92 bzw. der Ventilraum 44 mit Brennstoff geflutet werden kann. In der Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 unterbricht die zweite Ringdichtfläche 122 die zweite
Verbindung zwischen dem Brennstoffhochdruckzulass 86 und dem Ventilraum 44.
Ausgehend von der in den Figuren gezeigten
Schliessstellung des Zwischenventils 83 wird für eine Einspritzung mittels des Elektromagneten der
Aktuatoranordnung 38 der Stössel 40 vom Zwischenelement 98 oder Zwischenteil 66 abgehoben, wodurch der Niederdruckauslass 42 freigegeben wird. Dies hat zur Folge, dass aus dem Ventilraum 44 pro Zeiteinheit eine grössere Brennstoffmenge in den Niederdruck-
Brennstoffrücklauf 46 ausfliesst, als durch den
Drosseldurchlass 90 und den allenfalls vorhandenen Nebendurchlass 97 in den Ventilraum 44 nachströmen können. Dadurch fällt der Druck im Ventilraum 44 ab, was zur Folge hat, dass einerseits das Zwischenventilglied 78 mit der resultierenden Druckkraft an das Zwischenteil 66 angedrückt wird, um das Zwischenventil 83 sicher geschlossen zu halten und andererseits der Druck im Steuerraum 70 abfällt. Dies wiederum hat zur Folge, dass durch die Wirkung des doppelwirkenden Steuerkolbens 68 entgegen der Kraft der Druckfeder 62' das Einspritzventilglied 56 vom Einspritzventilsitz 18' abgehoben wird, wodurch eine Einspritzung vom Brennstoff in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine gestartet wird .
Ist diese Einspritzung zu beenden, wird der Stössel 40 an das Zwischenelement 98 oder das Zwischenteil 66 zur Anlage gebracht, wodurch der Niederdruckauslass 42 geschlossen wird. Der Druck im Ventilraum 44 steigt mittels des durch den Drosseldurchlass 90 und den allenfalls vorhandenen Nebendurchlass 97 zufliessenden Brennstoffs an, was zu einer Bewegung des Zwischenventilgliedes 78 vom
Zwischenventilsitz 82 weg bewirkt. Diese Bewegung wird weiter unterstützt, sobald das Zwischenventilglied 78 eine minimale Öffnungsbewegung ausgeführt hat, da der dadurch geöffnete Ringquerschnitt rasch wesentlich grösser als der Querschnitt des Zulasses 96 ist und z.B. in der in Fig.3 gezeigten Ausführungsform der innere Ringraum 117 geflutet wird. In Ausführungsformen, bei welchen der Brennstoffhochdruckzulass 86 in den Spaltringraum 118 mündet, unterstützt der hohe Systemdruck im Spaltringraum 118 die Öffnungsbewegung des Zwischenventilglieds 78. Ist ein erhöhtes Spiel zwischen Schaft 76 und Führungsausnehmung 74 vorhanden, strömt Brennstoff bei der Öffnungsbewegung des Zwischenventilglieds 78 in den Ventilraum 44 und kann diesen rasch fluten, sobald die Abdichtung durch die Ringdichtflachen 121, 122 aufgehoben wird .
In Ausführungsformen, bei welchen der Ventilraumdurchlass 441 in den Spaltringraum 118 mündet, kann der Ventilraum
44 beim Abheben des Kopfs 80 von der Schliessstellung des Zwischenventilglieds 78 rasch durch Brennstoff, welcher in den Ventilraumdurchlass 441 strömt, geflutet werden, so dass die Öffnungsbewegung des Zwischenventilglieds 78 unterstützt wird.
Durch das Abheben des Kopfs 80 des Zwischenventilglieds 78 vom Zwischenteil 66 wird ebenfalls rasch ein grosser Strömungsquerschnitt vom Brennstoffhochdruckzulass 86 in den Steuerraum 70 freigegeben, was zu einem raschen Beenden des Einspritzvorgangs führt, indem das Einspritzventilglied 56 rasch auf den Einspritzventilsitz 18 zubewegt wird und an diesem zur Anlage gelangt.

Claims

Patentansprüche
1. Brennstoffeinspritzventil (10) zur intermittierenden Einspritzung von Brennstoff in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem eine Längsachse (L) definierenden Gehäuse (12'), das einen Brennstoffhochdruckeinlass (24') und einen Einspritzventilsitz (18') aufweist, einem im Gehäuse (12') angeordneten Hochdruckraum (26), der vom Brennstoffhochdruckeinlass (24') zum Einspritzventilsitz (18') verläuft, einem im Gehäuse (12') in Richtung der Längsachse (L) verstellbar angeordneten Einspritzventilglied (56), das mit dem Einspritzventilsitz (18') zusammenwirkt, einer Druckfeder (62'), welche das Einspritzventilglied (56) mit einer in Richtung gegen den Einspritzventilsitz (18') gerichteten
Schliesskraft beaufschlagt, einem Führungsteil (64), in welchem ein Steuerkolben (68) des Einspritzventilgliedes (56) in Gleitpassung geführt ist, einem Zwischenteil (66), welches zusammen mit dem Führungsteil (64) und dem Steuerkolben (68) einen Steuerraum (70) begrenzt, einer hydraulischen Steuervorrichtung (72) zur Steuerung der axialen Bewegung des
Einspritzventilglieds (56) durch Veränderung des
Drucks im Steuerraum (70), mit einem Zwischenventil (83) umfassend ein pilzförmig ausgebildetes Zwischenventilglied (78), welches einen in einer Führungsausnehmung (74) des Zwischenteils (66) geführten Schaft (76) und einen Kopf (80) aufweist, und ein auf einer dem Kopf (80) zugewandten Seite des Zwischenteils (66) ausgebildeter, mit dem Kopf (80) zusammenwirkender Zwischenventilsitz (82), wobei das Zwischenventilglied (78) in einer Offenstellung eine erste Verbindung zwischen einem mit dem Hochdruckraum (26) verbundenen Brennstoffhochdruckzulass (86) und dem Steuerraum (70) freigibt und in einer Schliessstellung die erste Verbindung zwischen dem Brennstoffhochdruckzulass (86) und dem Steuerraum (70) unterbricht sowie den Steuerraum (70) von einem Ventilraum (44) - bis auf einen Drosseldurchlass (90) - abtrennt, einer elektrisch betätigten Aktuatoranordnung (38) zum Verbinden des Ventilraumes (44) mit und Abtrennen des Ventilraumes (44) von einem Niederdruck- Brennstoffrücklauf (46), wobei das Zwischenventilglied (78) in der Offenstellung eine zweite Verbindung (118, 117, 96, 74, 126, 119, 108, 441, 441.1, 441.2) zwischen dem Brennstoffhochdruckzulass (86) und dem Ventilraum (44) freigibt und in der Schliessstellung die zweite Verbindung (118, 117, 96, 74, 126, 119, 108, 441, 441.1, 441.2) zwischen dem Brennstoffhochdruckzulass (86) und dem Ventilraum (44) unterbricht.
2. Brennstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verbindung (118, 117, 96, 108, 441, 441.1, 441.2) zwischen dem
Brennstoffhochdruckzulass (86) und einer durch den Schaft (76) des Zwischenventilglieds (78) verlaufenden Bohrung (92), welche Teil des Ventilraums (44) ist, verläuft.
3. Brennstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (80) in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds (78) mit einer dem Zwischenteil (66) zugewandten Seite über eine in einem ersten radialen Abstand (rl) um den
Schaft (76) oder die Führungsausnehmung (74) verlaufende, erste Dichtfläche (111.2) unter Bildung einer ersten, in Umlaufrichtung in sich geschlossenen Ringdichtfläche (121) und über eine in einem zweiten radialen Abstand (r2) um den Schaft (76) oder die
Führungsausnehmung (74) verlaufende, zweite
Dichtfläche (112.2) unter Bildung einer zweiten, in Umlaufrichtung in sich geschlossenen Ringdichtfläche (122) am Zwischenventilsitz (82) anliegt, wobei der erste radiale Abstand (rl) grösser als der zweite radiale Abstand (r2) ist.
4. Brennstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Zwischenteil (66) zugewandten Seite des Kopfs (80) oder der dem Kopf (80) zugewandten Seite des Zwischenteils (66) ein erster ringförmiger Dichtwulst (111) mit einer ersten Stirnfläche (111.1), welche die erste Dichtfläche (111.2) bildet, ausgebildet ist.
5. Brennstoffeinsprit zventil (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Zwischenteil (66) zugewandten Seite des Kopfs (80) oder der dem Kopf (80) zugewandten Seite des Zwischenteils (66) ein zweiter ringförmiger Dichtwulst (112) mit einer zweiten Stirnfläche (112.1), welche die zweite Dichtfläche (112.2) bildet, ausgebildet ist.
6. Brennstoffeinspritzventil (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenteil (66) auf der dem Kopf (80) zugewandten Seite mindestens eine Abstufung (125) aufweist und der Kopf (80) auf der dem Zwischenteil (66) zugewandten
Seite mindestens eine Abstufung (127) aufweist, wobei in Schliessstellung des Zwischenventilglieds (78) zueinander versetzte Kanten (125.1, 127.1) der
Abstufungen (125, 127) des Zwischenteils (66) und des Kopfs (80) jeweils die erste und/oder die zweite
Ringdichtfläche (121, 122) radial begrenzen.
7. Brennstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abstufung (125) des Zwischenteils (66) einen inneren Ringraum (126) bildet, welcher in Schliessstellung des
Zwischenventilglieds (78) durch das Zwischenteil (66), den Schaft (76) und den Kopf (80) begrenzt wird.
8. Brennstoffeinspritzventil (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoffhochdruckzulass (86) derart im Zwischenteil
(66) verläuft, dass der Brennstoffhochdruckzulass (86) in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds (78) in einen Spaltringraum (118) mündet, welcher in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds (78) zwischen dem Zwischenteil (66) und dem Kopf (80) ausgebildet ist und radial von der ersten und der zweiten Ringdichtfläche (121, 122) begrenzt wird.
9. Brennstoffeinspritzventil (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verbindung (118, 117, 96) einen Zulass (96) des Zwischenventilglieds (78) umfasst, welcher mit einem ersten Ende in den Ventilraum (44) mündet und mit einem zweiten Ende an eine Aussenseite des Zwischenventilglieds (78) mündet. 10. Brennstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulass (96) mit dem zweiten Ende derart an die Aussenseite des Zwischenventilglieds (78) mündet, dass das zweite Ende in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds (78) in einem radial kleineren Abstand vom Schaft (76) angeordnet ist als die zweite Ringdichtflache (122).
11. Brennstoffeinspritzventil (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verbindung (118, 117, 74, 126) einen Durchlass umfasst, welcher durch ein in radialer
Richtung zwischen dem Schaft (76) und der
Führungsausnehmung (74) bestehendes Spiel von mindestens 10 pm, vorzugsweise zwischen 20 pm und 50 pm, gebildet wird. 12. Brennstoffeinspritzventil (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (76) zwei in Längsrichtung des Schafts (76) voneinander beabstandete Ringvorsprünge (761, 762) aufweist . 13. Brennstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringvorsprünge (761, 762) jeweils in Umfangsrichtung mindestens eine Fase (762.1, 762.2, 762.3) aufweisen, wobei die zweite Verbindung (118, 117, 126, 74) einen Durchlass umfasst, welcher von einem Zwischenraum (119) zwischen der mindestens einen Fase (762.1, 762.2, 762.3) und der Führungsausnehmung (74) gebildet wird.
14. Brennstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringvorsprünge (761,
76) jeweils in Umfangsrichtung zwei oder drei Fasen (762.1, 762.2, 762.3) aufweisen.
15. Brennstoffeinspritzventil (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (76) in Umfangsrichtung mindestens eine
Fase aufweist, wobei die zweite Verbindung einen Durchlass umfasst, welcher von einem Zwischenraum zwischen der mindestens einen Fase und der
Führungsausnehmung (74) gebildet wird. 16. Brennstoffeinspritzventil (10) nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verbindung (118, 108, 441, 441.1, 441.2) eine durch den Kopf (80) des Zwischenventilglieds (78) verlaufende Bohrung (441, 441.1, 441.2) umfasst, welche einen mit dem Ventilraum (44) verbundenen
Ventilraumdurchlass (441, 441.1, 441.2) bildet und mit einem Ende an einer dem Zwischenteil (66) zugewandten Seite des Kopfs (80) mündet. 17. Brennstoffeinspritzventil (10) nach einem der
Ansprüche 3 bis 7 und Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilraumdurchlass (441, 441.1, 441.2) derart im Zwischenventilglied (78) verläuft, dass der Ventilraumdurchlass (441, 441.1,
441.2) in der Schliessstellung des
Zwischenventilglieds (78) in einen Spaltringraum (118) mündet, welcher in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds (78) zwischen dem Zwischenteil (66) und dem Kopf (80) ausgebildet ist und radial von der ersten und der zweiten Ringdichtfläche (121, 122) begrenzt wird.
18. Brennstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 16 oder
17, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennstoffeinspritzventil einen in der
Schliessstellung des Zwischenventilglieds (78) vom Zwischenteil (66), Schaft (76) und Kopf (80) begrenzten Ringraum (120) aufweist, in welchen der Brennstoffhochdruckzulass (86) mündet. 19. Brennstoffeinspritzventil (10) zur intermittierenden
Einspritzung von Brennstoff in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem eine Längsachse (L) definierenden Gehäuse (12'), das einen Brennstoffhochdruckeinlass (24') und einen Einspritzventilsitz (18') aufweist, einem im Gehäuse (12') angeordneten Hochdruckraum (26), der vom Brennstoffhochdruckeinlass (24') zum Einspritzventilsitz (18') verläuft, einem im Gehäuse (12') in Richtung der Längsachse (L) verstellbar angeordneten Einspritzventilglied (56), das mit dem Einspritzventilsitz (18') zusammenwirkt, einer Druckfeder (62'), welche das Einspritzventilglied (56) mit einer in Richtung gegen den Einspritzventilsitz (18') gerichteten
Schliesskraft beaufschlagt, einem Führungsteil (64), in welchem ein Steuerkolben (68) des Einspritzventilgliedes (56) in Gleitpassung geführt ist, einem Zwischenteil (66), welches zusammen mit dem Führungsteil (64) und dem Steuerkolben (68) einen Steuerraum (70) begrenzt, einer hydraulischen Steuervorrichtung (72) zur Steuerung der axialen Bewegung des Einspritzventilglieds (56) durch Veränderung des Drucks im Steuerraum (70), mit einem Zwischenventil (83) umfassend ein pilzförmig ausgebildetes Zwischenventilglied (78), welches einen in einer Führungsausnehmung (74) des Zwischenteils (66) geführten Schaft (76) und einen Kopf (80) aufweist, und ein auf einer dem Kopf (80) zugewandten Seite des Zwischenteils (66) ausgebildeter, mit dem Kopf (80) zusammenwirkender Zwischenventilsitz (82), wobei das Zwischenventilglied (78) in einer Offenstellung eine Verbindung zwischen einem mit dem Hochdruckraum (26) verbundenen Brennstoffhochdruckzulass (86) und dem Steuerraum (70) freigibt und in einer Schliessstellung die Verbindung zwischen dem Brennstoffhochdruckzulass (86) und dem Steuerraum (70) unterbricht sowie den Steuerraum (70) von einem Ventilraum (44) - bis auf einen Drosseldurchlass (90) - abtrennt, einer elektrisch betätigten Aktuatoranordnung (38) zum Verbinden des Ventilraumes (44) mit und Abtrennen des
Ventilraumes (44) von einem Niederdruck-
Brennstoffrücklauf (46),wobei der Kopf (80) in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds (78) mit einer dem Zwischenteil (66) zugewandten Seite über eine in einem ersten radialen Abstand (rl) um den
Schaft (76) oder die Führungsausnehmung (74) verlaufende, erste Dichtfläche (111.2) unter Bildung einer ersten, in Umlaufrichtung in sich geschlossenen Ringdichtfläche (121) und über eine in einem zweiten radialen Abstand (r2) um den Schaft (76) oder die
Führungsausnehmung (74) verlaufende, zweite
Dichtfläche (112.2) unter Bildung einer zweiten, in Umlaufrichtung in sich geschlossenen Ringdichtfläche (122) am Zwischenventilsitz (82) anliegt, wobei der erste radiale Abstand (rl) grösser als der zweite radiale Abstand (r2) ist.
20. Brennstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der
Brennstoffhochdruckzulass (86) derart im Zwischenteil (66) verläuft, dass der Brennstoffhochdruckzulass (86) in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds (78) in einen Spaltringraum (118) mündet, welcher in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds (78) zwischen dem Zwischenteil (66) und dem Kopf (80) ausgebildet ist und radial von der ersten und der zweiten Ringdichtfläche (121, 122) begrenzt wird.
21. Brennstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (76) in Gleitpassung in der Führungsausnehmung (74) des
Zwischenteils (66) geführt ist, wobei zwischen dem
Schaft (76) und der Führungsausnehmung (74) in radialer Richtung ein Spiel von mindestens 10 pm, vorzugsweise zwischen 20 pm und 50 pm, besteht. 22. Brennstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 20 oder
21, dadurch gekennzeichnet, dass das
Zwischenventilglied (78) einen Zulass (96) aufweist, welcher mit einem ersten Ende in den Ventilraum (44) mündet und mit einem zweiten Ende derart an eine Aussenseite des Zwischenventilglieds (78) mündet, dass das zweite Ende in der Schliessstellung des
Zwischenventilglieds (78) in einem radial kleineren Abstand vom Schaft (76) angeordnet ist als die zweite Ringdichtfläche (122). 23. Brennstoffeinspritzventil (10) nach einem der
Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (76) mindestens einen umlaufenden Ringvorsprung (761) aufweist, über welchen mindestens einen umlaufenden Ringvorsprung (761) der Schaft (76) in der Führungsausnehmung (74) geführt ist.
24. Brennstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (76) zwei in Längsrichtung des Schafts (76) voneinander beabstandete Ringvorsprünge (761, 762) aufweist. 25. Brennstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (76) derart in der Führungsausnehmung (74) des Zwischenteils (66) geführt ist, dass zwischen dem Schaft (76) und der Führungsausnehmung (74) in radialer Richtung ein Spiel von mindestens 50 pm, vorzugsweise zwischen 70 pm und 100 pm, besteht.
26. Brennstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenventilglied (78) einen mit dem Ventilraum (44) verbundenen
Ventilraumdurchlass (441) aufweist, welcher derart im Zwischenventilglied (78) verläuft, dass der Ventilraumdurchlass (441) in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds (78) in einen Spaltringraum (118) mündet, welcher in der Schliessstellung des
Zwischenventilglieds (78) zwischen dem Zwischenteil (66) und dem Kopf (80) ausgebildet ist und radial von der ersten und der zweiten Ringdichtfläche (121, 122) begrenzt wird. 27. Brennstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das
Brennstof feinspritzventil einen in der
Schliessstellung des Zwischenventilglieds (78) vom Zwischenteil (66), Schaft (76) und Kopf (80) begrenzten Ringraum (120) aufweist, in welchen der
Brennstof fhochdruckzulass (86) mündet.
28. Brennstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass der
Ventilraumdurchlass (441) eine zur Längsachse (L) parallele oder gegenüber der Längsachse (L) geneigte Bohrung (441.1) im Kopf (80) aufweist, welche in der Schliessstellung des Zwischenventilglieds (78) in den Spaltringraum (118) mündet.
29. Brennstoffeinspritzventil (10) nach einem der Ansprüche 19 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Zwischenteil (66) zugewandten Seite des Kopfs (80) oder der dem Kopf (80) zugewandten Seite des
Zwischenteils (66) ein erster ringförmiger Dichtwulst
(111) mit einer ersten Stirnfläche (111.1), welche die erste Dichtfläche (111.2) bildet, ausgebildet ist.
30. Brennstoffeinspritzventil (10) nach einem der
Ansprüche 19 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Zwischenteil (66) zugewandten Seite des Kopfs (80) oder der dem Kopf (80) zugewandten Seite des Zwischenteils (66) ein zweiter ringförmiger Dichtwulst
(112) mit einer zweiten Stirnfläche (112.1), welche die zweite Dichtfläche (112.2) bildet, ausgebildet ist .
31. Brennstoffeinspritzventil (10) nach einem der Ansprüche 19 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das
Zwischenteil (66) auf der dem Kopf (80) zugewandten Seite mindestens eine Abstufung (125) aufweist und der Kopf (80) auf der dem Zwischenteil (66) zugewandten Seite mindestens eine Abstufung (127) aufweist, wobei in Schliessstellung des Zwischenventilglieds (78) zueinander versetzte Kanten (125.1, 127.1) der
Abstufungen (125, 127) des Zwischenteils (66) und des Kopfs (80) jeweils die erste und/oder die zweite Ringdichtf läche (121, 122) radial begrenzen. 32. Brennstoffeinspritzventil (10) nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abstufung (125) des Zwischenteils (66) einen inneren Ringraum (126) bildet, welcher in Schliessstellung des Zwischenventilglieds (78) durch das Zwischenteil (66), den Schaft (76) und den Kopf (80) begrenzt wird.
33. Brennstoffeinspritzventil (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (76) dauernd in der Führungsausnehmung (74) des Zwischenteils (66) geführt ist.
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