WO2004085832A1

WO2004085832A1 - Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen

Info

Publication number: WO2004085832A1
Application number: PCT/DE2003/002817
Authority: WO
Inventors: Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-08-22
Publication date: 2004-10-07
Also published as: DE10313225A1; CN1759240A; EP1627148A1; JP2006514210A

Abstract

Kraftstoffeinspritzventil mit einem Ventilkörper (1), in dem eine Bohrung (3) ausgebildet ist, die an ihrem brennraumseitigen Ende von einem konischen Ventilsitz (13) begrenzt wird, von dem mehrere Einspritzkanäle (11) abgehen, deren Eintrittsöffnungen (16) im Ventilsitz (13) bezüglich der Längsachse (7) der Bohrung (3) auf derselben Höhe liegen. Eine Ventilnadel (5; 60; 62) ist längsverschiebbar in der Bohrung (3) angeordnet, und zwischen der Wand der Bohrung (3) und der Ventilnadel (5; 60; 62) ist ein Druckraum (20) ausgebildet, der mit Kraftstoff befüllbar ist. Am brennraumseitigen Ende der Ventilnadel (5; 60; 62) ist eine erste >nusfläche (40) und eine stromabwärts zu dieser angeordnetezweite Konusfläche (42) angeordnet, wobei zwischen den >nusflächen (40; 42) eine Dichtkante (45) ausgebildet ist. In der zweiten Konusfläche (42) der Ventilnadel (5; 60; 62) ist eine umlaufende erste Ringnut (50) ausgebildet ist, die in einer Radialebene bezüglich der Längsachse (7) der Ventilnadel (5; 60; 62) verläuft und die eine stromaufwärtige Kante (51) und eine stromabwärtige Kante (52) aufweist, wobei die stromabwärtige Kante (52) in Schliessstellung der Ventilnadel (5; 60; 62) auf Höhe der Eintrittsöffnungen (16) der Einspritzkanäle (11) verläuft.

Description

Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen aus, wie es der Gattung des Patentanspruchs 1 entspricht. Ein derartiges Kraftstoffeinspritzven- til ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 198 44 638 AI bekannt. Das bekannte Kraftstoffeinspritzventil weist hierbei einen Ventilkörper auf, in dem in einer Bohrung eine kolbenförmigen Ventilnadel längsverschiebbar geführt ist. Die Bohrung wird an ihrem brennraumseitigen Ende von einem konischen Ventilsitz begrenzt, von dem mehrere Einspritzkanäle ausgehen, die in Einbaulage des Kraftstoffeinspritzventils in den Brennraum der Brennkraftmaschine münden. Hierbei liegen die Eintrittsöffnungen der Einspritzkanäle bezüglich der Längsachse der Bohrung auf derselben Höhe. Die Ventilnadel weist an ihrem brennraumseitigen, dem Ventilsitz zugewandten Ende eine im wesentlichen konische Ventildichtfläche auf, die eine erste Konusfläche und eine stromabwärts zu dieser angeordnete zweite Konusfläche umfasst. Zwischen den beiden Konusflächen ist eine Dichtkante ausgebildet, mit der die Ventilnadel in ihrer Schließstellung mit dem Ventilsitz zusammenwirkt, so dass bei Anlage der Ventilnadel am Ventilsitz der Kraftstoffström aus dem Druckraum zu den Einspritzkanälen unterbrochen ist, wobei der Druckraum zwischen der Ventilnadel und der Wand der Bohrung ausgebildet ist.

Das bekannte Kraftstoffeinspritzventil weist an der Ventildichtfläche eine Ringnut auf, die zumindest in Schließstel- lung der Ventilnadel die Eintrittsoffnungen der Einspritzka- nale überdeckt. Dies begünstigt das Einstromen des Kraftstoffs in die Einspntzkanale zum einen dadurch, dass der Kraftstoff auf die einzelnen Einspritzkanale gleichmaßig verteilt wird, auch bei einer leichten Desachsierung der Ventilnadel bezuglich des Ventilsitzes. Zum anderen wirken sich Schwankungen, die durch einen unterschiedlichen Rundungsgrad am Übergang des Ventilsitzes in die Einspritzkana- len auftreten, durch die Ringnut weniger aus, da der Einlauf des Kraftstoffs entdrosselt wird.

Das bekannte Kraftstoffeinspritzventil weist hierbei jedoch den Nachteil auf, dass die Ringnut ein relativ großes Volumen aufweist und so auch bei geschlossener Ventilnadel Kraftstoff aus den Einspritzkanalen in den Brennraum der Brennkraftmaschine gelangen kann, was zu einer erhöhten Kohlenwasserstoffemission der Brennkraftmaschine fuhrt.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemaße Kraftstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass das Einstromen des Kraftstoffs in die Einspritzkanale entdrosselt wird, ohne dass es zu negativen Auswirkungen auf die Kohlenwasserstoffemissionen der Brennkraftmaschine kommt. Hierzu ist an der zweiten Konusflache der Ventilnadel eine umlaufende, erste Ringnut ausgebildet, die in einer Radialebene bezuglich der Langsachse der Ventilnadel verlauft. Die umlaufende erste Ringnut weist hierbei eine stromaufwartige Kante und eine stromabwartige Kante auf, wobei die stromabwartige Kante in Schließstellung der Ventilnadel auf Hohe der Eintrittsoffnungen der Einspritzkanale verlauft. Durch diese erste Ringnut wird das Einstromen des Kraftstoffs, der aus dem Druckraum zwischen der Ventildichtfläche und dem Ventilsitz hindurch zu den Einspritzkanälen strömt, beim Einfließen in die Einspritzkanäle entdrosselt. Diese Stelle ist besonders kritisch, da hier eine starke Richtungsänderung des Kraftstoffstroms stattfindet, was im allgemeinen mit Energieverlust und damit mit einem geringeren effektiven Einspritzdruck einhergeht. Durch die Nut können darüber hinaus Schwankungen ausgeglichen werden, die sich daraus ergeben, dass der Übergang vom Ventilsitz in die Einspritzkanäle üblicherweise gerundet ist, was aber nicht an sämtlichen Einspritzkanälen genau gleich reproduzierbar ist. Deshalb weisen die verschiedenen Einspritzkanäle an den Eintrittsöffnungen in der Regel leicht unterschiedliche Rundungsradien auf, die durch die erste Ringnut kompensiert werden, was gleiche Einlaufverhältnisse bei allen Einspritzkanälen bewirkt.

Durch die Unteransprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung möglich.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist die Breite der ersten Ringnut kleiner als der Durchmesser der Eintrittsöffnungen der Einspritzkanäle. Hierdurch wird der Einlauf des Kraftstoffs in den Einspritzkanal entdrosselt bei einem sehr kleinen Volumen der ersten Ringnut, so dass erhöhte Kohlenwasserstoffemissionen sicher vermieden werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die stromaufwartige und/oder die stromabwartige Kante der ersten Ringnut gerundet ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung der Ringnuten wird das Einfließen des Kraftstoffs in die Einspritzkanäle weiter erleichtert und entdrosselt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die stromaufwartige Kante der ersten Ringnut als Dichtkante ausgebildet, mit der die Ventilnadel bei Anlage am Ventilsitz dichtet. Diese Dichtfunktion wird zusätzlich durch die erste Ringnut verstärkt, da in diesem Fall eine höhere Flächenpressung in diesem Bereich auftritt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist in der zweiten Konusfläche der Ventilnadel eine zweite Ringnut ausgebildet, wobei diese stromabwärts der ersten Ringnut angeordnet und zu dieser parallel ist und die stromabwartige Kante der Eintrittsöffnungen innerhalb der zweiten Ringnut liegt. Durch diese zweite Ringnut wird das Einströmen des Kraftstoffs auch an der stromabwärtigen Kante der Eintrittsöffnung des Einspritzkanals entdrosselt, so dass eine weitere Begünstigung des Einfließens durch die zweite Ringnut gegeben ist. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn zwischen der ersten Ringnut und der zweiten Ringnut ein konischer Bereich verbleibt, dessen Höhe kleiner ist als der Durchmesser der Eintrittsöffnungen der Einspritzkanäle.

Ein weiteres Kraftstoffeinspritzventil, das eine Variante derselben Lösungsidee darstellt, weist die gleichen Vorteile wie das Einspritzventil nach Anspruch 1 auf. Statt der ersten Ringnut in der zweiten Konusfläche ist im Ventilsitz eine umlaufende Körperringnut ausgebildet, welche in einer Radialebene bezüglich der Längsachse der Bohrung verläuft und welche eine stromaufwartige Kante und eine stromabwartige Kante aufweist, wobei die stromabwartige Kante durch die Eintrittsöffnungen der Einspritzkanäle verläuft. Der entdrosselnde Effekt dieser Körperringnut ist gleich wie der entdrosselnde Effekt der ersten Ringnut in der zweiten Konusfläche der Ventilnadel, jedoch kann hier die Ventilnadel in ihrer ursprünglichen Form belassen werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Kraftstoffeinspritzventils nach Anspruch 7 ist die Breite der Ringnut kleiner als der Durchmesser der Eintrittsöffnungen der Einspritzkanäle. Hierdurch wird nur ein geringes Volumen gebil- det, aber der Einlauf des Kraftstoffs in die Einspritzkanäle zuverlässig entdrosselt. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die stromaufwartige Kante und/oder die stromabwartige Kante der Ringnut gerundet ausgebildet ist. Auch hierbei kann es vorgesehen sein, dass in der zweiten Konusfläche der Ventilnadel eine zweite Ringnut ausgebildet ist, die stromabwärts der Ringnut im Ventilsitz angeordnet und zu dieser parallel ist, wobei die stromabwartige Kante der Eintrittsöffnungen innerhalb der zweiten Ringnut liegt.

Zeichnung

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

Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Kraftstoffeinspritzventil, Figur 2 eine Vergrößerung von Figur 1 im Bereich des Ventilsitzes, Figur 3 dieselbe Ansicht wie Figur 2 eines weiteren Ausführungsbeispiels , Figur 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel, das hier in einer Ausschnittsvergrößerung des Ventilsitzbereichs dargestellt ist und Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel in derselben

Darstellung wie Figur 4, wobei hier zwei koaxial ineinander geführte Ventilnadeln vorgesehen sind.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil . Das Kraftstoffeinspritzventil um- fasst einen Ventilkörper 1, der in Einbaulage des Kraftstoffeinspritzventils in einer Brennkraftmaschine mit seinem brennraumseitigen Ende in einen Brennraum 8 ragt. Der Ven- tilkörper 1 wird mittels einer Spannmutter 2 unter Zwischenlage eines Drosselkörpers 4 gegen einen Haltekörper 6 ge- presst, wobei die Spannmutter 2 mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Innengewinde in ein entsprechendes Außengewinde des Haltekörpers 6 eingreift. Im Ventilkörper 1 ist eine Bohrung 3 ausgebildet, die sich brennraumabgewandt zu einem Federraum 22 erweitert. In den Federraum 22 mündet ein im Haltekörper 6, dem Drosselkörper 4 und dem Ventilkörper 1 verlaufender Zulaufkanal 10, über den der Federraum 22 und damit auch die Bohrung 3 mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllt werden können. Brennraumseitig wird die Bohrung 3 von einem konischen Ventilsitz 13 begrenzt, wobei am brennraumseitigen Ende des Ventilkörpers 1 mehrere Einspritzkanäle 11 ausgebildet sind, die in den Brennraum 8 der Brennkraftmaschine münden. In der Bohrung 3 ist eine kolbenförmige Ventilnadel 5 längsverschiebbar angeordnet, die eine Längsachse 7 aufweist und die in einem mittleren Abschnitt der Bohrung 3 geführt ist. Die Ventilnadel 5 weist an ihrem brennraumseitigen Ende eine im wesentlichen konische Ventildichtfläche 9 auf, mit der die Ventilnadel 5 mit dem Ventilsitz 13 zusammenwirkt. Zwischen der Wand der Bohrung 3 und der Ventilnadel 5 ist ein Druckraum 20 ausgebildet, der brennraumabgewandt in den Federraum 22 mündet, und über den Kraftstoff aus dem Federraum 22 zu den Einspritzöffnungen 11 fließt. Das Zusammenwirken der Ventildichtfläche 9 mit dem Ventilsitz 13 erfolgt in der Weise, dass bei Anlage der Ventilnadel 5 am Ventilsitz 13 der Kraftstoffstrom aus dem Druckraum 20 zu den Einspritzöffnungen 11 unterbrochen ist, während bei vom Ventilsitz 13 abgehobener Ventilnadel 5 Kraftstoff zwischen der Ventildichtfläche 9 und dem Ventilsitz 13 hindurch den Einspritzöffnungen 11 zufließt. Der Kraftstoffstrom aus dem Federraum 22 zu den Einspritzöffnungen 11 wird im Bereich, in dem die Ventilnadel 5 in der Bohrung 3 geführt ist, durch mehrere Anschliffe 17 geleitet, die einen ausreichenden Durchflussquerschnitt bilden. Im Federraum 22 ist eine Hülse 24 angeordnet, die das brenn- raumabgewandte Ende der Ventilnadel 5 umgibt und am Drosselkörper 4 anliegt. Durch die brennraumabgewandte Stirnseite 32 der Ventilnadel 5, die Hülse 24 und den Drosselkörper 4 wird ein Steuerraum 26 begrenzt, der über eine in der Hülse 24 ausgebildete Zulaufdrossel 34 mit dem Federraum 22 verbunden ist. Der Steuerraum 26 ist über eine Ablaufdrossel 36, die im Drosselkörper 4 ausgebildet ist, mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Leckölraum verbindbar, wobei die Verbindung mittels eines Steuerventils 14 verschließbar ist. Im Federraum 22 ist - das brennraumabgewandte Ende der Ventilnadel 5 umgebend - eine Schließfeder 28 angeordnet, die sich einenends an der Hülse 24 abstützt und anderenends an einem die Ventilnadel 5 umgebenden Federteller 30, wobei die Schließfeder 28 eine Druckvorspannung aufweist. Durch die Vorspannung der Schließfeder 28 ergibt sich eine Kraft auf den Federteller 30 und damit, da sich der Federteller 30 an der Ventilnadel 5 abstützt, auch auf die Ventilnadel 5, so dass die Ventilnadel 5 mit der Ventildichtfläche 9 gegen den Ventilsitz 13 gedrückt wird.

Die Steuerung der Kraftstoffeinspritzung erfolgt in der Weise, dass zu Beginn eines Einspritzzyklus das Steuerventil 14 die Ablaufdrossel 36 verschließt, so dass im Steuerraum 26 über die Zulaufdrossel 34 derselbe Druck herrscht wie im Federraum 22, was eine hydraulische Kraft auf die Stirnseite 32 die Ventilnadel 5 bewirkt, die diese gegen den Ventilsitz 13 drückt, so dass die Einspritzkanäle 11 verschlossen werden. Soll eine Einspritzung erfolgen, so öffnet das Steuerventil 14 die Ablaufdrossel 36, was einen Druckabfall im Steuerraum 26 bewirkt. Hierdurch überwiegen jetzt die hydraulischen Kräfte auf die Druckschulter 15 und auf Teile der Ventildichtfläche 9, so dass die Ventilnadel 5 vom Ventilsitz 13 abhebt und Kraftstoff aus dem Druckraum 20 zu den Einspritzkanälen 11 strömt. Durch erneutes Betätigen des Steuerventils 14 baut sich wieder der hohe Kraftstoffdruck im Steuerraum 26 auf, und die Ventilnadel 5 gleitet zurück in ihre Schließstellung.

Figur 2 zeigt eine Vergrößerung von Figur 1 im mit II bezeichneten Ausschnitt. Die Ventildichtfläche 9 der Ventilnadel 5 umfasst eine erste konische Fläche 40 und eine stromabwärts zu dieser gelegene zweite Konusfläche 42. Am Übergang der ersten Konusfläche 40 zur zweiten Konusfläche 42 ist eine Dichtkante 45 ausgebildet, die bei Anlage der Ventilnadel 5 auf dem Ventilsitz 13 zur Abdichtung führt. In der zweiten Konusfläche 42 ist eine erste Ringnut 50 ausgebildet, die in einer Radialebene bezüglich der Längsachse 7 der Ventilnadel 5 verläuft und die eine stromaufwartige Kante 51 und eine stromabwartige Kante 52 aufweist. Die stromabwartige Kante 52 verläuft auf Höhe der Eintrittsöffnungen 16 der Einspritzkanäle 11, so dass das Einströmen des Kraftstoffs in die Einspritzkanäle 11 entdrosselt wird. Die Eintrittsöffnung 16 der Einspritzkanäle 11 weist einen Durchmesser a auf, der größer ist als der Durchmesser D der Einspritzkanäle 11, was dadurch zustande kommt, dass das stromaufwartige Ende 18 und das stromabwartige Ende 19 der Eintrittsöffnung 16 am Übergang des Einspritzkanals 11 zum Ventilsitz 13 mit einem Radius R gerundet sind.

Wenn der Kraftstoff aus dem Druckraum 20 an der Dichtkante 45 vorbei zwischen der zweiten Konusfläche 42 und dem Ventilsitz 13 zu den Einspritzkanälen 11 strömt, muss der Kraftstoff beim Einfließen in den Einspritzkanal 11 eine starke Richtungsänderung durchlaufen. Dies führt normalerweise zu einem starken Energieverlust und damit zu einem entsprechend reduzierten Einspritzdruck im Einspritzkanal 11. Durch den Rundungsradius R an der Eintrittsöffnung 16 kann dieser Effekt etwas gemildert werden, jedoch ist er weiterhin vorhanden und führt zu einem reduzierten Einspritzdruck. Durch die erste Ringnut 50 wird das Einströmen des Kraftstoffs in den Einspritzkanal 11 jedoch entdrosselt, so dass die Geschwindigkeit des Kraftstoffs im Einspritzkanal 11 höher ist und damit ein entsprechend höherer effektiver Einspritzdruck vorliegt. Zur weiteren Begünstigung der Einströmung des Kraftstoffs in den Einspritzkanal 11 ist an der zweiten Konusfläche 42 parallel zur ersten Ringnut 50 eine zweite Ringnut 53 ausgebildet, die ebenfalls eine stromaufwartige Kante 54 und eine stromabwartige Kante 55 aufweist. Das stromabwartige Ende 19 der Eintrittsöffnung 16 befindet sich in Schließstellung der Ventilnadel 5 bezüglich der Längsachse 7 zwischen der stromaufwärtigen Kante 54 und der stromabwärtigen Kante 55 der zweiten Ringnut 53. Hierdurch begünstigt auch die zweite Ringnut 53 das Einströmen des Kraftstoffs in den Einspritzkanal 11 an der kritischen Stelle des stromabwärtigen Endes 19 der Eintrittsöffnung 16.

Die Reduzierung der Drosselung bei der Einströmung des Kraftstoffs in den Einspritzkanal 11 ist vor allem im Teilhubbereich von Bedeutung, also wenn die Ventilnadel 5 zwar vom Ventilsitz 13 abgehoben, jedoch noch nicht ihren Maximalhub erreicht hat. Für eine effektive Entdrosselung ist es deshalb wichtig, dass der Abstand der stromaufwärtigen Kante 51 der ersten Ringnut 50 zur stromabwärtigen Kante 55 der zweiten Ringnut 53, der in der Figur 2 mit e bezeichnet ist, größer ist als der Abstand zwischen dem stromaufwärtigen Ende 18 der Eintrittsöffnung 16 und deren stromabwärtigen Ende 19. Die Höhe x der ersten Ringnut 50, die in etwa gleich der Höhe y der zweiten Ringnut 53 ist, ist dabei vorzugsweise kleiner als der Durchmesser D des Einspritzkanals 11. Dies reicht für eine effektive Entdrosselung aus und ergibt nur ein geringfügig größeres Volumen, das in Schließstellung der Ventilnadel 5 stromabwärts der Dichtkante 45 zwischen der zweiten Konusfläche 42 und dem Ventilsitz 13 verbleibt. Je kleiner dieses Volumen, desto günstiger sind die Kohlenwasserstoffemissionen der Brennkraftmaschine, da nur sehr wenig Kraftstoff unkontrolliert durch den Einspritzkanal 11 zwischen den eigentlichen Einspritzungen in den Brennraum 8 gelangen kann.

In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils gezeigt, wobei der Ausschnitt nur die linke Hälfte zeigt. Die Ausbildung der Ringnuten 50, 53 auf der zweiten Konusfläche 42 ist etwas verschieden zu der Anordnung, wie sie in Figur 2 gezeigt ist: Die erste Ringnut 50 schließt sich direkt an die Dichtkante 45 an, so dass die erste Konusfläche 40 nicht direkt an die zweite Konusfläche 42 grenzt. Die Eintrittsöffnungen 16 sind in diesem Fall so angeordnet, dass die gleiche Anordnung der Eintrittsöffnung 16 bzw. des Einspritzkanals 11 zur ersten Ringnut 50 und zur zweiten Ringnut 53 gegeben ist.

In Figur 4, die denselben Ausschnitt wie Figur 3 zeigt, ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Ventilnadel 5 weist hier an der zweiten Konusfläche 42 nur die zweite Ringnut 53 auf, während die erste Ringnut 50 entfällt. Statt dessen ist im Ventilsitz 13 eine Körperringnut 57 ausgebildet, die in Schließstellung der Ventilnadel 5 etwa auf derselben Höhe bezüglich der Längsachse 7 verläuft, wie die erste Ringnut 50 in dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbei- spiel bei Anlage der Ventilnadel 5 auf dem Ventilsitz 13. Durch die Körperringnut 57 wird das Einströmen des Kraftstoffs in den Einspritzkanal 11 ebenso entdrosselt wie durch die erste Ringnut 50 bei dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, jedoch bleiben die Einströmverhältnisse weniger abhängig vom Hub der Ventilnadel 5, da sich die Lage der Körperringnut 57 bezüglich der Eintrittsöffnungen 16 durch den Hub der Ventilnadel 5 nicht verändert. Die Entdrosselung am stromabwärtigen Ende 19 der Eintrittsöffnung 16 erfolgt, wie bei den Ausführungsbeispielen vorher, durch die zweite Ringnut 53. An der zweiten Konusfläche 42 kann darüber hinaus eine Längsnut 56 vorgesehen sein, die die zweite Ringnut 53 mit dem Volumen verbindet, das zwischen der brennraumseitigen Stirnfläche 47 der Ventilnadel 5 und dem Ventilkörper 1 gebildet wird. Durch diese Druckentlastung der zweiten Ringnut 53 wird die Entdrosselung der Einströmung in den Einspritzkanal 11 zusätzlich begünstigt.

Die stromaufwartige Kante 58 und die stromabwartige Kante 59 der Körperringnut 57 können zur Optimierung der Entdrosselung gerundet ausgebildet sein, da scharfe Kanten bei einer schnellen KraftstoffStrömung leicht zu einer Strömungsablösung und damit zu einem erhöhten Fließwiderstand führen können. Für eine optimale Wirkung der Körperringnut 57 ist der Abstand der stromaufwärtigen Kante 58 der Körperringnut 57 von der Dichtkante 45 in Schließstellung der Ventilnadel 5 etwa 0,02 bis 0,2 mm.

Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem nicht nur eine einzelne Ventilnadel vorgesehen ist, sondern zwei Ventilnadeln, die koaxial ineinander geführt werden. Eine Ventilnadel 60 weist an ihrem brennraumseitigen Ende eine erste Konusfläche 63 und eine zweite Konusfläche 64 auf, wobei in der zweiten Konusfläche 63 eine Ringnut 70 ausgebildet ist. Die Ventilnadel 60 weist eine Längsbohrung 61 auf, in der eine Ventilinnennadel 62 längsverschiebbar angeordnet ist. Am brennraumseitigen Ende der Ventilinnennadel 62 ist eine konische Ventildichtfläche 66 ausgebildet, in der eine Ringnut 72 ausgebildet ist. Anstelle nur einer Reihe von Einspritzöffnungen 11, die bezüglich der Längsachse 7 auf derselben Höhe liegen, sind hier zwei Einspritzkanalreihen 11a und 11b vorgesehen, wobei die äußere Einspritzkanalreihe 11a durch die Ventiladel 60 und die innere Einspritzkanalreihe 11b durch die Ventilinnennadel 62 gesteuert wird. Um das Einströmen des Kraftstoffs in die stromaufwartige Einspritzkanalreihe 11a in der Weise zu entdros- seln, wie es in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, dient die Ringnut 70 hier in der gleichen Weise. Ebenso wird das Einströmen des Kraftstoffs in die stromabwartige Einspritzkanalreihe 11b durch die Ringnut 72 entdrosselt, die eine stromaufwartige Kante 73 und eine stromabwartige Kante 74 aufweist, wobei die stromabwartige Kante 74 auf Höhe der Eintrittsöffnungen der inneren Ein- spritzöffnungsreihe 11b verläuft, wenn die Ventilinnennadel 62 in ihrer Schließstellung ist.

Der Durchmesser D der Einspritzkanäle 11 ist bei allen Ausführungsbeispielen vorzugsweise im Bereich von 80 bis 150 μm, was einem Durchmesser der Ringnuten 50, 53, 57 notwendig macht, der geringer ist als dieser Durchmesser der Einspritzkanale 11. Derart feine Ringnuten lassen sich vorzugsweise mittels eines Lasers in die Ventilnadel 5 bzw. in den Ventilsitz 13 einbringen, da mechanische Bearbeitungsverfahren hier in der Regel nicht die notwendige Präzision aufweisen.

Claims

Ansprüche

1. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einem Ventilkörper (1) , in dem eine Bohrung (3) ausgebildet ist, die an ihrem brennraumseitigen Ende von einem konischen Ventilsitz (13) begrenzt wird, von dem mehrere Einspritzkanäle (11) abgehen, deren Eintrittsöffnungen (16) im Ventilsitz (13) bezüglich der Längsachse (7) der Bohrung (3) auf derselben Höhe liegen, und mit einer Ventilnadel (5; 60; 62) , die längsverschiebbar in der Bohrung (3) angeordnet ist und zwischen der und der Wand der Bohrung (3) ein Druckraum (20) ausgebildet ist, der mit Kraftstoff unter Einspritzdruck befüllbar ist, und mit einer am brennraumseitigen Ende der Ventilnadel (5; 60; 62) ausgebildeten Ventildichtfläche (9) , die eine erste Konusfläche (40) und eine stromabwärts zur ersten Konusfläche (40) angeordnete zweite Konusfläche (42) u fasst, wobei zwischen den Konusflächen (40; 42) eine Dichtkante (45) ausgebildet ist, mit der die Ventilnadel (5; 62; 64) in ihrer Schließstellung mit dem Ventilsitz (13) zusammenwirkt, dergestalt, dass bei Anlage der Ventilnadel (5; 62; 64) am Ventilsitz (13) der Kraftstoffström aus dem Druckraum (20) zu den Einspritzkanälen (11) unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Konusfläche (42) der Ventilnadel eine umlaufende erste Ringnut (50) ausgebildet ist, die in einer Radialebene bezüglich der Längsachse (7) der Ventilnadel (5; 62; 64) verläuft und die eine stromaufwartige Kante (51) und eine stromabwartige Kante (52) aufweist, wobei die stromabwartige Kante (52) in Schließstellung der Ventilnadel (5; 60; 62) auf Höhe der Eintrittsöffnungen (16) der Einspritzkanäle (11) verläuft.

2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der ersten Ringnut (50) kleiner ist als der Durchmesser (D) der Eintrittsöffnungen (16) der Einspritzkanäle (11) .

3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stromaufwartige Kante (51) und/oder die stromabwartige Kante (52) der ersten Ringnut

(50) gerundet ausgebildet sind/ist.

4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die stromaufwartige Kante (51) der ersten Ringnut (50) die Dichtkante (45) bildet.

5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Konusfläche (42) der Ventilnadel (5; 60; 62) eine zweite Ringnut (53) ausgebildet ist, wobei diese stromabwärts der ersten Ringnut

(50) angeordnet und zu dieser parallel ist, wobei das stromabwartige Ende (19) der Eintrittsöffnungen (16) innerhalb der zweiten Ringnut (53) liegt.

6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen der ersten Ringnut (50) und der zweiten Ringnut (53) verbleibende Bereich der zweiten Konusfläche (42) eine Höhe aufweist, die kleiner ist als der Durchmesser der Eintrittsöffnungen (16) der Einspritzkanäle (11) .

7. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einem Ventilkörper (1) , in dem eine Bohrung (3) ausgebildet ist, die an ihrem brennraumseitigen Ende von einem koni- - l ö ¬

schen Ventilsitz (13) begrenzt wird, von dem mehrere Einspritzkanäle (11) abgehen, deren Eintrittsöffnungen (16) im Ventilsitz (13) bezüglich der Längsachse (7) der Bohrung (3) auf derselben Höhe liegen, und mit einer Ventilnadel (5; 60; 62), die längsverschiebbar in der Bohrung (3) angeordnet ist und zwischen der und der Wand der Bohrung (3) ein Druckraum (20) ausgebildet ist, der mit Kraftstoff unter Einspritzdruck befüllbar ist, und mit einer am brennraumseitigen Ende der Ventilnadel (5; 60; 62) ausgebildeten Ventildichtfläche (9), die eine erste Konusfläche (40) und eine stromabwärts zur ersten Konusfläche (40) angeordnete zweite Konusfläche (42) umfasst, wobei zwischen den Konusflächen (40; 42) eine Dichtkante (45) ausgebildet ist, mit der die Ventilnadel (5; 60; 62) in ihrer Schließstellung mit dem Ventilsitz (13) zusammenwirkt, dergestalt, dass bei Anlage der Ventilnadel (5; 62; 64) am Ventilsitz (13) der Kraftstoffström aus dem Druckraum (20) zu den Einspritzkanälen (11) unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Ventilsitz (13) eine umlaufende Körperringnut (57) ausgebildet ist, welche in einer Radialebene bezüglich der Längsachse (7) der Bohrung (3) verläuft und welche eine stromaufwartige Kante (58) und eine stromabwartige Kante (59) aufweist, wobei die stromabwartige Kante (59) innerhalb der Eintrittsöffnungen (16) der Einspritzkanäle (11) verläuft.

8. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Körperringnut (57) kleiner ist als der Durchmesser der Eintrittsöffnungen (16) der Einspritzkanäle (11) .

9. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die stromaufwartige Kante (58) und/oder die stromabwartige Kante (59) der Körperringnut

(57) gerundet ausgebildet sind/ist.

10. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Konusfläche (42) der Ventilnadel (5; 62; 64) eine zweite Ringnut (53) ausgebildet ist, wobei diese stromabwärts der Körperringnut (57) angeordnet und zu dieser parallel ist, wobei das stromabwartige Ende (19) der Eintrittsöffnungen (16) innerhalb der zweiten Ringnut (53) liegt.

11. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass vom Ventilsitz (13) zwei Einspritzkanalreihen (11a; 11b) abgehen, von denen die äußere Einspritzkanalreihe (11a) stromaufwärts der inneren Einspritzkanalreihe (11b) angeordnet ist, und dass in der Ventilnadel (60) eine Längsbohrung (61) ausgebildet ist, in der eine Ventilinnennadel (62) angeordnet ist, die an ihrem brennraumseitigen Ende eine konische Ventildichtfläche (66) aufweist, in der eine Ringnut (72) ausgebildet ist, die eine stromaufwartige Kante (73) und eine stromabwartige Kante (74) aufweist, wobei die stromabwartige Kante (74) in Schließstellung der Ventilinnennadel (62) auf Höhe der Eintrittsöffnungen der inneren Einspritzkanalreihe (11b) liegt.