WO2006128757A1 - Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen - Google Patents

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WO2006128757A1
WO2006128757A1 PCT/EP2006/061402 EP2006061402W WO2006128757A1 WO 2006128757 A1 WO2006128757 A1 WO 2006128757A1 EP 2006061402 W EP2006061402 W EP 2006061402W WO 2006128757 A1 WO2006128757 A1 WO 2006128757A1
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valve
valve needle
fuel injection
sleeve
needle
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PCT/EP2006/061402
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English (en)
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Inventor
Andreas Koeninger
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0014—Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0028—Valves characterised by the valve actuating means hydraulic

Definitions

  • the invention is based on a fuel injection valve for internal combustion engines, which injects fuel under high pressure directly into the combustion chamber of the corresponding internal combustion engine.
  • a fuel injection valve for example, from the published patent application DE 100 24 703 A1.
  • the fuel injection valve has a valve body and a piston-shaped valve needle arranged therein, which is arranged to be longitudinally displaceable and, by its longitudinal movement, controls the fuel flow to at least one injection opening.
  • valve needle cooperates with its end facing the injection openings with a valve seat which is formed in the valve body.
  • valve seat which is formed in the valve body.
  • the longitudinal movement of the valve needle is controlled by hydraulic forces, on the one hand, the fuel pressure in a pressure chamber, which surrounds the valve needle, and on the other hand, the fuel pressure in a control chamber, which acts on the valve seat facing away from the end of the valve needle, are used for control.
  • the control chamber is out of the front of the valve needle of a Sleeve bounded, which surrounds the valve seat facing away from the end of the valve needle and thus hydraulically seals the control chamber to the outside.
  • the pressure in the control chamber is usually adjusted via a control valve, so that an alternating closing force can be exerted on the valve needle by the pressure in the control chamber. This closing force counteracts the hydraulic force that is generated by the pressurization of the valve needle in the pressure chamber.
  • valve needle In the known fuel injection valve may occur due to the piston-shaped shape of the valve needle, that act on the valve needle hydraulic forces the valve needle in rotation, so that it rotates slowly about its longitudinal axis. This is possibly supported by the fact that the valve needle is supported on the sleeve by a helical compression spring whose ends twist slightly against each other during compression. This leads to a tangential force on the valve needle and thus to a slow rotational movement of the valve needle about its longitudinal axis.
  • various measures have been proposed in the prior art.
  • Austrian Patent No. 229 086 shows a fuel injection valve with a longitudinally movable valve needle, wherein various
  • a pin is inserted into a transverse bore of the valve needle, wherein the pin protrudes on one side and engages in a corresponding recess in the valve body.
  • DE 21 21 615 is also known to secure the valve needle against rotation by a ball which projects into a corresponding groove in the valve needle. The ball is inserted through a transverse bore in the valve body and secured by a screw.
  • the fuel injection valve according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the wear in the region of the valve seat is reduced compared to conventional injection valves.
  • the valve needle is secured against longitudinal rotation about its axis by the valve needle is guided with a holding element and the holding element engages in a recess in the sleeve so that rotation of the valve needle about its longitudinal axis with respect to.
  • the sleeve is blocked.
  • the sleeve is pressed with sufficient force against a holding body or throttle plate, so that thereby a rotation of the sleeve is excluded relative to the valve body.
  • the valve needle can be securely anchored to the sleeve, so that a blockage of the rotation is achieved with very little effort.
  • the holding element is designed as a pin which is arranged in a transverse bore of the valve needle.
  • the pin projects beyond the lateral surface of the valve needle at least at one end and engages in the recess on the sleeve, so that a rotational blocking of the valve needle with respect to the sleeve is provided.
  • valve body is quite simple and allows you to mount the sleeve and valve needle before the introduction into the valve body.
  • a holding element can be formed by an Anformung on the lateral surface of the valve needle, wherein the Anformung protrude into the recess of the sleeve accordingly.
  • a hemispherical Anformung is particularly advantageous here, since here a large surface for attachment, for example. By a welded joint and by the rounded surface little notch stresses occur.
  • the Anformung be integrally formed in the valve needle, so that a connection between the Anformung and the valve needle is eliminated.
  • the holding element is guided in the sleeve and engages in a recess of the valve needle, so that a rotation of the valve needle about its longitudinal axis with respect.
  • the sleeve is blocked.
  • the holding element is designed as a pin which is arranged in a transverse bore of the sleeve and projects through a corresponding recess of the valve needle.
  • the recess of the valve needle is preferably formed as a slot, wherein the longitudinal extent of the oblong cross-section extends in the longitudinal axis of the valve needle and is so large that the longitudinal movement of the valve needle is not hindered thereby.
  • Figure 1 shows a longitudinal section through an inventive fuel injection valve
  • Figure 2 is an enlarged view of the designated II section of
  • Figure 1 wherein in Figure 2a is a cross-section of the fuel injector taken along the line AA,
  • Figure 3 in the same representation as Figure 2 shows a further embodiment, wherein Figure 3a shows a cross section along the line B-B of Figure 3, and
  • Figure 4 in the same representation as Figure 2 shows a further embodiment.
  • a fuel injection valve according to the invention is shown in longitudinal section, in which case only the essential components are shown, which are significant for the function.
  • the fuel injection valve has a valve body 1, in which a bore 3 is formed, which is bounded on its in the installed position facing the combustion chamber end of a conical valve seat 9.
  • a plurality of injection openings 11 are formed, through which fuel can be injected under high pressure into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • a piston-shaped valve needle 5 is arranged longitudinally displaceable, which has a longitudinal axis 8 and which is guided in a mittle- ren guide portion 103 of the bore 3.
  • a pressure chamber 4 is formed, wherein the valve needle 5 in the region of the guide portion 103 a plurality of terminals 6, through which a fuel flow through the pressure chamber 4 in the direction of the injection openings 11 is made possible.
  • the valve needle 5 has at its valve seat end end a valve sealing surface 13, with which it cooperates with the valve seat 9 to control the fuel flow to the injection ports 11.
  • Valve seat facing away from the guide portion 103 extends the pressure chamber 4 in a spring chamber 7, in which a closing spring 15 is arranged, which surrounds the valve needle 5 and which is arranged under pressure bias between a support ring 17 and a sleeve 20.
  • the support ring 17 is in turn based on a Shoulder of the valve needle 5, while the sleeve 20 surrounds the valve needle 5 at its valve seat facing away from the end and pressed by the closing spring 15 against a throttle plate or a holding body, which are not shown in the drawing.
  • the valve seat facing away from end 105 of the valve needle 5 and the sleeve 20 define a control chamber 22 which is filled with fuel and which can be filled or relieved by a not shown in the drawing control valve with fuel at high pressure.
  • the sleeve 20 is formed substantially as a hollow cylinder and surrounds the valve needle 5 with so little play that a sufficient seal between the pressure chamber 4 and the control chamber 22 is given.
  • the operation of the fuel injection valve is as follows: Through a high-pressure pump, not shown in the drawing, fuel is constantly provided under high pressure in the pressure chamber 4. The fuel is introduced from the end face remote from the valve seat into the spring chamber 7 and flows through the
  • the pressure in the pressure chamber 4 results in a hydraulic opening force on the valve needle 5, which is directed away from the valve seat 9 and a closing force is opposed, on the one hand by the closing spring 15 and on the other hand by the hydraulic pressure in Control room 22 is generated. If the closing force exceeds the opening force, the valve needle 5 is pressed into contact with the valve seat 9 and closes off the injection openings 11 from the pressure chamber 4. If an injection is to take place, the pressure in the control chamber 22 is reduced and the hydraulic opening force pushes the valve needle 5 away from the valve seat 9 so that now fuel flows between the valve sealing surface 13 and the valve seat 9 through to the injection openings 11 and through this into the combustion chamber of the Internal combustion engine is injected.
  • FIG. 2 shows an enlarged view of the designated II region of Figure 1.
  • a transverse bore 23 is provided in the valve needle 5, in which a holding element is introduced in the form of a pin 25.
  • the pin 25 has no or very little play in the transverse bore 23 and has such a length that it protrudes on both sides over the lateral surface of the valve needle 5 out in each case a recess 24 which are formed on the inside of the sleeve 20.
  • the recesses 24 each have the form of a small groove which extends in the longitudinal direction of the sleeve 20 so far that the longitudinal movement of the valve needle 5 is not hindered by the pin 25 protruding into the recesses 24. Since the sleeve 20 is pressed by hydraulic forces on the one hand and especially by the force of the closing spring 15 against the throttle disc, not shown in the drawing, a rotation of the sleeve 20 about its longitudinal axis 8 is excluded.
  • FIG. 2a also shows a cross section through the fuel injection valve along the line A-A.
  • the pin 25 has only a slight tangential clearance in the recesses 24, which allows undisturbed longitudinal movement of the valve needle 5, but reliably prevents rotation about the longitudinal axis 8.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of the fuel injector according to the invention in the same illustration as FIG.
  • the holding element here likewise has the shape of a pin 25, which, however, is guided here in a transverse bore 27 in the sleeve 20.
  • a recess 29 is formed, which has, for example, the shape of a slot, wherein the axial extent of the recess 29 is so large that a longitudinal movement of the valve needle 5 is not hindered.
  • 3a shows a cross section through the fuel injection valve of Figure 3 along the line BB.
  • the pin 25 is guided only with little play in the transverse bore 27, so that the pin 25 with respect to the sleeve 20 in the longitudinal movement of the valve needle 5 does not move.
  • a pin 25 may also be provided to attach a Anformung to the outer circumferential surface of the valve needle 5.
  • 2 shows an embodiment in which a hemispherical Anformung 30 is attached to the valve needle 5, for example by a welded connection.
  • the Anformung 30 protrudes into the recess 24 of the sleeve 20 and prevents as well as the pin 25 a longitudinal rotation of the valve needle 5.
  • the Anformung 30 is formed by a hemisphere, which is connected to the valve needle 5, for example by a welded connection is attached.
  • FIG. 4 The right side of Figure 4 shows a Anformung 30, which is designed in one piece with the valve needle 5, which on the one hand consuming in the production, but on the other hand has the advantage that a weld or other connection for attaching a Anformung formed on the valve needle 5 ,
  • the entire housing of the fuel injection valve in addition to the valve body 1 also includes other parts, in particular a holding body and optionally one or more intermediate discs, which are arranged between the valve body 1 and the holding body.
  • the valve body 1 is usually braced against the holding body by a clamping nut which partially surrounds the valve body 1, so that a stable and outwardly dense composite is provided.
  • the sleeve 20 is not made as a separate component:
  • an intermediate disc 10 is shown, in which an inlet throttle 18 is formed, which allows the filling of the control chamber 22.
  • the intermediate disk 10 is formed integrally with the sleeve 20 so that the two components form a unit.

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Abstract

Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einem Ventilkörper (1), in dem eine kolbenförmige Ventilnadel (5) längsverschiebbar angeordnet ist. Die Ventilnadel (5) weist eine Längsachse (8) auf und wirkt mit einem Ende mit einem Ventilsitz (9) zusammen. An ihrem dem Ventilsitz (9) abgewandten anderen Ende ist die Ventilnadel (5) von einer Hülse (20) umgeben, wobei die Ventilnadel (5) durch ein Halteelement (25; 30) geführt ist und das Halteelement (25; 30) so in eine Ausnehmung (24) in der Hülse (20) oder der Ventilnadel (5) eingreift, dass eine Drehung der Ventilnadel (5) um ihre Längsachse (8) bezüglich der Hülse (20) blockiert ist.

Description

06.04.2006 Hl /Ri
ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart
Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen aus, welches Kraftstoff unter hohem Druck direkt in den Brennraum der entsprechenden Brennkraftmaschine einspritzt. Ein solches Kraftstoffeinspritzventil ist bspw. aus der Offenlegungsschrift DE 100 24 703 Al bekannt. Das Kraftstoffeinspritzventil weist hierzu einen Ventilkörper und eine darin angeordnete, kolbenförmige Ventilnadel auf, die längsverschiebbar angeordnet ist und durch ihre Längsbewegung den Kraftstoffstrom zu wenigstens einer Einspritzöffnung steuert.
Hierzu wirkt die Ventilnadel mit ihrem den Einspritzöffnungen zugewandeten Ende mit einem Ventilsitz zusammen, der im Ventilkörper ausgebildet ist. Je nach Stellung der Ventilnadel kann so Kraftstoff unter hohem Druck durch die Einspritzöffnungen in den Brennraum gelangen oder die Ventilnadel blockiert diesen Kraftstofffluss, indem sie auf dem Ventilsitz aufsitzt.
Die Längsbewegung der Ventilnadel wird durch hydraulische Kräfte gesteuert, wobei einerseits der Kraftstoffdruck in einem Druckraum, der die Ventilnadel umgibt, und andererseits der Kraftstoffdruck in einem Steuerraum, der die ventil- sitzabgewandte Stirnseite der Ventilnadel beaufschlagt, zur Steuerung verwendet werden. Der Steuerraum wird außer von der Stirnseite der Ventilnadel von einer Hülse begrenzt, die das ventilsitzabgewandte Ende der Ventilnadel umgibt und so den Steuerraum nach außen hydraulisch abdichtet. Der Druck im Steuerraum wird üblicherweise über ein Steuerventil eingestellt, sodass eine wechselnde Schließkraft auf die Ventilnadel durch den Druck im Steuerraum ausgeübt werden kann. Dieser Schließkraft wirkt die hydraulische Kraft entgegen, die durch die Druckbeaufschlagung der Ventilnadel im Druckraum erzeugt wird. Durch Änderung des Drucks im Steuerraum lässt sich so eine Längsbewegung der Ventilnadel erreichen, da im Druckraum stets ein vorgegebenes hohes Kraftstoffdruckniveau vorgehalten wird.
Bei dem bekannten Kraftstoffeinspritzventil kann es durch die kolbenförmige Form der Ventilnadel vorkommen, dass die auf die Ventilnadel wirkenden hydraulischen Kräfte die Ventilnadel in Drehung versetzen, sodass sie sich langsam um ihre Längsachse dreht. Unterstützt wird dies gegebenenfalls dadurch, dass sich die Ventilnadel an der Hülse durch eine Schraubendruckfeder abstützt, deren Enden sich bei Kompression etwas gegeneinander verdrehen. Dies iührt zu einer Tangentialkraft auf die Ventilnadel und so zu einer langsamen Drehbewegung der Ventilnadel um ihre Längsachse.
Versuche an Kraftstoffeinspritzventilen haben gezeigt, dass durch die Rotation der
Ventilnadel ein erhöhter Verschleiß im Bereich des Ventilsitzes zu erwarten ist, also an der Stelle, an der die Ventilnadel auf dem Ventilsitz aufsitzt. Um dieses Problem zu mildern, sind im Stand der Technik verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen worden. So zeigt die Österreichische Patentschrift Nr. 229 086 ein Kraft- stoffeinspritzventil mit einer längsbeweglichen Ventilnadel, wobei verschiedene
Maßnahme vorgeschlagen werden, die Ventilnadel gegen Rotation zu sichern. Bspw. wird ein Stift in eine Querbohrung der Ventilnadel eingeführt, wobei der Stift an einer Seite übersteht und in entsprechende Ausnehmung im Ventilkörper eingreift. Aus der Offenlegungsschrift DE 21 21 615 ist darüber hinaus bekannt, die Ventilnadel gegen Rotation durch eine Kugel zu sichern, die in eine entsprechende Nut in der Ventilnadel hineinragt. Die Kugel wird hierbei durch eine Querbohrung im Ventilkörper eingeführt und durch eine Schraube gesichert.
Allen bekannten Vorschlägen ist jedoch gemein, dass es durch Ausnehmungen im Ventilkörper lokal zu einer Schwächung kommt. Dies iührt insbesondere bei den heute üblichen sehr hohen Drücken zu einer mechanischen Schwachstelle und stellt damit eine potentielle Gefahr für die Entstehung von Rissen dar.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass der Ver- schleiß im Bereich des Ventilsitzes gegenüber üblichen Einspritzventilen reduziert ist. Hierzu wird die Ventilnadel gegen Längsdrehung um ihre Achse gesichert, indem die Ventilnadel mit einem Halteelement geführt ist und das Halteelement in eine Ausnehmung in der Hülse so eingreift, dass eine Drehung der Ventilnadel um ihre Längsachse bzgl. der Hülse blockiert ist. Bei den üblichen Druckverhältnis- sen im Kraftstoffeinspritzventil wird die Hülse mit einer ausreichenden Kraft gegen einen Haltekörper oder eine Drosselscheibe gedrückt, sodass hierdurch eine Rotation der Hülse relativ zum Ventilkörper ausgeschlossen ist. Dadurch kann die Ventilnadel sicher an der Hülse verankert werden, sodass mit sehr geringem Aufwand eine Blockade der Drehung erreicht wird.
Durch die abhängigen Ansprüche sind vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung möglich. In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist das Halteelement als Stift ausgebildet, der in einer Querbohrung der Ventilnadel angeordnet ist. Der Stift steht zumindest an einem Ende über die Mantelfläche der Ventilnadel über und greift dabei in die Ausnehmung an der Hülse ein, sodass eine Drehblockierung der Ventilnadel bzgl. der Hülse gegeben ist. Dieser Aufbau - A -
ist recht einfach und erlaubt es, Hülse und Ventilnadel bereits vor der Einführung in den Ventilkörper zu montieren.
Neben dem Stift als Halteelement sind auch andere Halteelemente denkbar. So kann ein Halteelement durch eine Anformung an der Mantelfläche der Ventilnadel gebildet werden, wobei die Anformung in die Ausnehmung der Hülse entsprechend hineinragt. Besonders vorteilhaft ist hierbei eine halbkugelförmige Anformung, da hier eine große Fläche zur Befestigung, bspw. durch eine Schweißverbindung und durch die abgerundete Oberfläche wenig Kerbspannungen auftreten. Hierbei kann es auch vorgesehen sein, dass die Anformung in der Ventilnadel einstückig ausgebildet sind, sodass eine Verbindung zwischen der Anformung und der Ventilnadel entfällt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Halteelement in der Hülse geiührt und greift in eine Ausnehmung der Ventilnadel ein, sodass eine Drehung der Ventilnadel um ihre Längsachse bzgl. der Hülse blockiert ist. Vorteilhaft ist hierbei die Ausgestaltung, bei der das Halteelement als Stift ausgebildet ist, der in einer Querbohrung der Hülse angeordnet ist und durch eine entsprechende Ausnehmung der Ventilnadel hindurch ragt. Die Ausnehmung der Ventilnadel ist vor- zugsweise als Langloch ausgebildet, wobei die Längserstreckung des langloch- förmigen Querschnitts in Längsachse der Ventilnadel reicht und so groß ist, dass die Längsbewegung der Ventilnadel dadurch nicht behindert wird.
Zeichnungen
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils dargestellt. Es zeigt
Figur 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil, Figur 2 eine vergrößerte Darstellung des mit II bezeichneten Ausschnitts von
Figur 1, wobei in Figur 2a ein Querschnitt des Kraftstoffeinspritzventils entlang der Linie A-A gezeigt ist,
Figur 3 in der selben Darstellung wie Figur 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei Figur 3a einen Querschnitt entlang der Linie B-B der Figur 3 zeigt, und
Figur 4 in derselben Darstellung wie Figur 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil im Längsschnitt dargestellt, wobei hier nur die wesentlichen Komponenten dargestellt sind, die für die Funktion erheblich sind. Das Kraftstoffeinspritzventil weist einen Ventilkörper 1 auf, in dem eine Bohrung 3 ausgebildet ist, die an ihrem in Einbaulage dem Brennraum zugewandten Ende von einem konischen Ventilsitz 9 begrenzt wird.
Im Bereich des Ventilsitzes 9 sind mehrere Einspritzöffnungen 11 ausgebildet, durch die Kraftstoff unter hohem Druck in den Brennraum der Brennkraftmaschine einspritzbar ist. In der Bohrung 3 ist eine kolbenförmige Ventilnadel 5 längsverschiebbar angeordnet, die eine Längsachse 8 aufweist und die in einem mittle- ren Führungsabschnitt 103 der Bohrung 3 geführt ist. Zwischen der Ventilnadel 5 und der Wand der Bohrung 3 ist ein Druckraum 4 ausgebildet, wobei die Ventilnadel 5 im Bereich des Führungsabschnitts 103 mehrere Anschlüsse 6 aufweist, durch die ein Kraftstoffstrom durch den Druckraum 4 in Richtung der Einspritzöffnungen 11 ermöglicht wird. Die Ventilnadel 5 weist an ihrem ventilsitzseitigen Ende eine Ventildichtfläche 13 auf, mit der sie mit dem Ventilsitz 9 zur Steuerung des Kraftstoffstroms zu den Einspritzöffnungen 11 zusammenwirkt.
Ventilsitzabgewandt zum Führungsabschnitt 103 erweitert sich der Druckraum 4 in einen Federraum 7, in dem eine Schließfeder 15 angeordnet ist, die die Ventil- nadel 5 umgibt und die unter Druckvorspannung zwischen einem Stützring 17 und einer Hülse 20 angeordnet ist. Der Stützring 17 stützt sich seinerseits an einer Schulter der Ventilnadel 5 auf, während die Hülse 20 die Ventilnadel 5 an ihrem ventilsitzabgewandten Ende umgibt und durch die Schließfeder 15 gegen eine Drosselscheibe oder einen Haltekörper, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, gedrückt wird. Die ventilsitzabgewandte Stirnseite 105 der Ventilnadel 5 und die Hülse 20 begrenzen einen Steuerraum 22, der mit Kraftstoff gefüllt ist und der durch ein in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestelltes Steuerventil mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllt oder entlastet werden kann. Die Hülse 20 ist im wesentlichen als Hohlzylinder ausgebildet und umgibt die Ventilnadel 5 mit so geringem Spiel, dass eine ausreichende Abdichtung zwischen dem Druckraum 4 und dem Steuerraum 22 gegeben ist.
Die Funktionsweise des Kraftstoffeinspritzventils ist wie folgt: Durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Hochdruckpumpe wird im Druckraum 4 ständig Kraftstoff unter hohem Druck bereitgestellt. Der Kraftstoff wird von der ventil- sitzabgewandten Stirnfläche in den Federraum 7 eingefüllt und fließt durch den
Druckraum 4 bis zu den Einspritzöffnungen 11. Durch den Druck im Druckraum 4 ergibt sich eine hydraulische Öffnungskraft auf die Ventilnadel 5, die vom Ventilsitz 9 weggerichtet ist und der eine Schließkraft entgegengerichtet ist, die einerseits durch die Schließfeder 15 und andererseits durch den hydraulischen Druck im Steuerraum 22 erzeugt wird. Überwiegt die Schließkraft gegenüber der Öffnungskraft, so wird die Ventilnadel 5 in Anlage an den Ventilsitz 9 gedrückt und schließt die Einspritzöffnungen 11 gegenüber dem Druckraum 4 ab. Soll eine Einspritzung erfolgen, so wird der Druck im Steuerraum 22 gemindert und die hydraulische Öffnungskraft drückt die Ventilnadel 5 vom Ventilsitz 9 weg, sodass nunmehr Kraftstoff zwischen der Ventildichtfläche 13 und dem Ventilsitz 9 hindurch zu den Einspritzöffnungen 11 strömt und durch diese in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.
Figur 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung des mit II bezeichneten Bereichs von Figur 1. Um eine Rotation der Ventilnadel 5 um ihre Längsachse 8 zu verhindern, ist in der Ventilnadel 5 eine Querbohrung 23 vorgesehen, in der ein Halteelement in Form eines Stiftes 25 eingefiihrt ist. Der Stift 25 hat hierbei kein oder nur sehr geringes Spiel in der Querbohrung 23 und weist eine solche Länge auf, dass er beidseitig über die Mantelfläche der Ventilnadel 5 heraus in jeweils eine Ausnehmung 24 ragt, die an der Innenseite der Hülse 20 ausgebildet sind. Die Aus- nehmungen 24 weisen jeweils die Form einer kleinen Nut auf, die sich in Längsrichtung der Hülse 20 soweit erstreckt, dass die Längsbewegung der Ventilnadel 5 durch den in die Ausnehmungen 24 ragenden Stift 25 nicht behindert wird. Da die Hülse 20 durch hydraulische Kräfte einerseits und vor allem durch die Kraft der Schließfeder 15 gegen die in der Zeichnung nicht dargestellte Drosselscheibe ge- drückt wird, ist eine Drehung der Hülse 20 um ihre Längsachse 8 ausgeschlossen.
Durch den Stift 25, der in die Ausnehmung 24 hineinragt, wird eine Längsdrehung der Ventilnadel 5 bzgl. der Hülse 20 verhindert, sodass sich sowohl die Hülse 20 als auch die Ventilnadel 5 nicht bzgl. des Ventilkörpers 1 drehen können. Figur 2a zeigt hierzu noch einen Querschnitt durch das Kraftstoffeinspritzventil ent- lang der Linie A-A. Der Stift 25 hat in den Ausnehmungen 24 nur ein geringes tangentiales Spiel, das zwar eine ungestörte Längsbewegung der Ventilnadel 5 ermöglicht, aber eine Rotation um die Längsachse 8 sicher verhindert.
In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraft- Stoffeinspritzventils in der selben Darstellung wie Figur 2 dargestellt. Das Haltelement weist hier ebenfalls die Form eines Stiftes 25 auf, der hier jedoch in einer Querbohrung 27 in der Hülse 20 geführt ist. In der Ventilnadel 5 ist eine Ausnehmung 29 ausgebildet, die beispielsweise die Form eines Langlochs aufweist, wobei die axiale Ausdehnung der Ausnehmung 29 so groß ist, dass eine Längsbewe- gung der Ventilnadel 5 nicht behindert wird. Analog zu Figur 2a zeigt Figur 3a einen Querschnitt durch das Kraftstoffeinspritzventil der Figur 3 entlang der Linie B-B. Der Stift 25 ist nur mit geringem Spiel in der Querbohrung 27 geführt, so dass sich der Stift 25 bezüglich der Hülse 20 bei der Längsbewegung der Ventilnadel 5 nicht bewegt. Statt des Stiftes 25 kann es auch vorgesehen sein, eine Anformung an die Außenmantelfläche der Ventilnadel 5 anzubringen. Hierzu zeigt Figur 4 in derselben Darstellung wie Figur 2 ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine halbkugelförmige Anformung 30 an der Ventilnadel 5 angebracht ist, beispielsweise durch eine Schweißverbindung. Die Anformung 30 ragt in die Ausnehmung 24 der Hülse 20 hinein und verhindert ebenso wie der Stift 25 eine Längsdrehung der Ventilnadel 5. Auf der linken Seite der Figur 4 ist die Anformung 30 durch eine Halbkugel gebildet, die an der Ventilnadel 5 beispielsweise durch eine Schweißverbindung befestigt ist. Die rechte Seite der Figur 4 zeigt eine Anformung 30, die einstückig mit der Ventilnadel 5 ausgeführt ist, was einerseits aufwendiger in der Herstellung ist, aber andererseits den Vorteil aufweist, dass eine Schweißverbindung oder eine andere Verbindung zur Befestigung einer Anformung an der Ventilnadel 5 entfällt.
Das gesamte Gehäuse des Kraftstoffeinspritzventils umfasst neben dem Ventilkörper 1 auch noch weitere Teile, insbesondere einen Haltekörper und gegebenenfalls eine oder mehrere Zwischenscheiben, die zwischen dem Ventilkörper 1 und dem Haltekörper angeordnet sind. Der Ventilkörper 1 wird dabei meist durch eine den Ventilkörper 1 teilweise umgebende Spannmutter gegen den Haltekörper ver- spannt, so dass ein stabiler und nach außen dichter Verbund gegeben ist. Es kann dann auch vorgesehen sein, dass die Hülse 20 nicht als separates Bauteil gefertigt ist: In Figur 4 ist eine Zwischenscheibe 10 dargestellt, in der eine Zulaufdrossel 18 ausgebildet ist, die das Befüllen des Steuerraums 22 erlaubt. Die Zwischenscheibe 10 ist in diesem Fall einstückig mit der Hülse 20 ausgebildet, so dass bei- de Bauteile eine Einheit bilden. Einerseits ist eine solches Bauteil deutlich aufwendiger herzustellen als die separate Fertigung der Hülse 20 und der Zwischenscheibe 10, andererseits ist hierdurch in jedem Fall sichergestellt, dass sich die Hülse 20 gegenüber dem Ventilkörper 1 nicht dreht oder eine andere Bewegung ausiührt.

Claims

02.03.2005 Hl /RiROBERT BOSCH GMBH, 70442 StuttgartAnsprüche
1. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einem Ventilkörper ( 1 ), in dem eine kolbenförmige Ventilnadel (5) längsverschiebbar angeordnet ist, die eine Längsachse (8) aufweist und die mit einem Ende mit einem Ventilsitz (9) zusammenwirkt, und mit einer Hülse (20), die die Ventilnadel (5) an ihrem dem Ventilsitz (9) abgewandten anderen Ende umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilnadel (5) durch ein Halteelement (25; 30) geführt ist, wobei das Halteelement (25; 30) in eine Ausnehmung (24) in der Hülse (20) so eingreift, dass eine Drehung der Ventilnadel (5) um ihre Längsachse (8) bezüglich der Hülse (20) blockiert ist.
2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement als Stift (25) ausgebildet ist, der in einer Querbohrung (23) der Ventilnadel (5) angeordnet ist und der zumindest mit einem Ende über die Mantelfläche der Ventilnadel (5) übersteht, wobei der Stift in die Ausneh- mung (24) der Hülse ragt.
3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (25; 30) durch eine Anformung (30) an der Mantelfläche der Ventilnadel (5) gebildet wird, wobei die Anformung (30) in die Ausnehmung (24) der Hülse ragt.
4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anformung (30) halbkugelförmig ausgebildet ist.
5. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (24) in Längsrichtung der Ventilnadel (5) so groß ist, dass sich das Halteelement bei der Längsbewegung der Ventilnadel innerhalb der Ausnehmung bewegen kann.
6. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anformung (30) und die Ventilnadel (5) einstückig ausgebildet sind.
7. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einem Ventilkörper (1), in dem eine kolbenförmige Ventilnadel (5) längsverschiebbar angeordnet ist, die eine Längsachse (8) aufweist und die mit einem Ende mit einem Ventilsitz (9) zusammenwirkt, und mit einer Hülse (20), die die Ventilnadel (5) an ihrem dem Ventilsitz (9) abgewandten anderen Ende umgibt, dadurch gckcnn- zeichnet, dass die Ventilnadel (5) durch ein Halteelement (25; 30) geiührt ist, wobei das Halteelement (25; 30) in eine Ausnehmung (24) in der Ventilnadel (5) so eingreift, dass eine Drehung der Ventilnadel (5) um ihre Längsachse (8) bezüglich der Hülse (20) blockiert ist.
8. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (25; 30) als Stift (25) ausgebildet ist, der in einer Querbohrung
(27) der Hülse (20) angeordnet ist und durch eine Ausnehmung (29) der Ventilnadel (5) hindurchragt.
9. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (29) der Ventilnadel (5) als Langloch ausgebildet ist.
10. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (20) zumindest auf einem Teil ihres Umfangs von Kraftstoff umströmt ist.
11. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1, dadurch gekennzeich- net, dass die Ventilnadel (5) durch ihre Längsbewegung einen Kraftstoffstrom zu wenigstens einer Einspritzöffnung (11) steuert, indem die Ventilnadel (5) mit ihrem den Einspritzöffnungen (11) zugewandten Ende mit einem Ventilsitz (9) zusammenwirkt.
12. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Hülse (20) Teil eines Haltekörpers, einer Zwischenscheibe
(10) oder eines sonstiges Bauteils des Kraftstoffeinspritzventils ist und mit diesem einstückig ausgebildet ist und so eine Einheit bildet.
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