DE19955663A1 - Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen - Google Patents
Kraftstoffeinspritzventil für BrennkraftmaschinenInfo
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Abstract
Kraftstoffeinspritzventil mit einem in einer Bohrung (7) gegen eine Schließkraft längenverschiebbaren Ventilglied (5), das in einem brennraumabgewandten Abschnitt in der Bohrung (7) geführt ist und zum Brennraum hin in einen im Durchmesser kleineren Abschnitt übergeht, zwischen dem und der Wand der Bohrung (7) ein mit Kraftstoff befüllbarer Druckraum (20) ausgebildet ist. Am brennraumseitigen Ende des Ventilgliedes (5) ist eine Ventildichtfläche (24) ausgebildet, die mit einem am Ende der Bohrung (7) angeordneten Ventilsitz (22) zusammenwirkt und so wenigstens eine Einspritzöffnung (28) steuert. Das Ventilglied (5) weist eine koaxial zu dessen Längsachse verlaufende Sackbohrung (60) auf, die zum ventilsitzabgewandten Ende offen ist und in die ein Druckstift (4) ragt, der am als Stützfläche (62) ausgebildeten Ende der Sackbohrung (60) zur Anlage kommt. Der Druckstift (4) ragt bis über das brennraumabgewandte Ende des Ventilgliedes (5) hinaus und überträgt die Schließkraft auf das Ventilglied (5), wodurch dieses durch die Verringerung der kippenden Momente bei einer Deachsierung in der Bohrung (7) einen geringeren Verschleiß und ein gleichmäßigeres Einspritzbild aufweist (Figur 3).
Description
Die Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzventil für
Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Patentanspruchs 1
aus. Ein derartiges Kraftstoffeinspritzventil ist aus der
Offenlegungsschrift DE 196 11 884 bekannt. In einem Ventil
körper ist eine Bohrung ausgebildet, in der ein kolbenförmi
ges, entgegen einer Schließkraft axial bewegliches Ventil
glied angeordnet ist. Durch eine Verjüngung des Ventilglie
des zum Brennraum hin sind am Ventilglied ein oder mehrere
Druckflächen ausgebildet, die im Druckraum angeordnet sind
und auf die durch Befüllen des Druckraums mit Kraftstoff un
ter hohem Druck eine Kraft ausgeübt werden kann, die entge
gen der Schließkraft wirkt.
Die Schließkraft wird am brennraumabgewandten Ende des Ven
tilgliedes eingebracht und wirkt im Idealfall genau in der
Symmetrieachse des Ventilgliedes. Durch Störungen und Unre
gelmäßigkeiten kann es jedoch zu einer Abweichung des Ven
tilgliedes aus der ideal-zentralen Lage kommen. Dies ist
insbesondere am Ventilsitz möglich, der weit vom geführten
Abschnitt des Ventilgliedes entfernt ist. Da die Schließ
kraft weit vom Ventilsitz entfernt aufgebracht wird, kommt
es bei einer Deachsierung zu einem relativ großen, kippenden
Moment auf das Ventilglied, was eine weitere Deachsierung
fördert. Sind im Ventilsitz mehrere über den Umfang verteil
te Einspritzöffnungen angeordnet, so kommt es durch die De
achsierung des Ventilgliedes zu einer unsymmetrischen Ein
spritzung, was sich nachteilig auf den Verbrennungsprozeß
auswirkt.
Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil für Brenn
kraftmaschinen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patent
anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Schließ
kraft auf das Ventilglied nahe der Ventildichtfläche auf das
Ventilglied ausgeübt wird, wodurch das kippende Moment der
Schließkraft auf das Ventilglied entscheidend verringert
wird. Das Ventilglied weist eine koaxial zur Achse des Ven
tilglieds ausgebildete Bohrung auf, die an ihrem brennrau
mabgewandten Ende offen ist. In diese Sackbohrung ragt ein
Druckstift, der sich am Ende der Sackbohrung abstützt und
der an seinem brennraumabgewandten Ende von der Schließkraft
beaufschlagt wird. Durch die Einleitung der Schließkraft na
he der Ventildichtfläche kommt es bei einer Deachsierung des
Ventilgliedes am Ventilsitz nur zu einem geringen kippenden
Moment durch die Schließkraft. Die dadurch erreichte bessere
Zentrierung des Ventilgliedes führt bei mehreren Ein
spritzöffnungen zu einem gleichmäßigen Einspritzbild und zu
einem geringeren Verschleiß im Bereich des geführten Ab
schnittes des Ventilgliedes.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der
Erfindung ist eine die Bodenfläche der Sackbohrung bildende
Stützfläche im wesentlichen konisch ausgebildet und die
Spitze des Druckstiftes, die an der Stützfläche zur Anlage
kommt, weist eine ballige Form auf. Dadurch wird das ventil
sitzseitige Ende des Druckstiftes automatisch in der Sack
bohrung zentriert und die Schließkraft wird genau in axialer
Richtung auf das Ventilglied ausgeübt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen
dem Druckstift und der Wand der Sackbohrung ein Ringspalt
ausgebildet. Durch dieses Spiel kann die Schließkraft auf
das Ventilglied auch bei einer leichten Deachsierung oder
Verformung des Ventilgliedes genau in axialer Richtung am
Mittelpunkt der Stützfläche der Sackbohrung eingebracht wer
den.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die
Schließkraft auf den Druckstift durch eine Schließfeder aus
geübt. Dies erlaubt, den Gegenstand der Erfindung bei Düsen
halterkombinationen anzuwenden, bei denen der Öffnungshub
des Ventilgliedes gegen die Kraft einer oder mehrerer
Schließfedern erfolgt, die einzeln oder zusammengeschaltet
die Schließkraft erzeugen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die
Schließkraft auf den Druckstift über einen Druckkolben aus
geübt, der über eine hydraulische Kraft bewegt werden kann.
Diese Ausgestaltung erlaubt es, den Gegenstand der Erfindung
insbesondere bei Kraftstoffeinspritzsystemen einzusetzen,
die nach dem Common-Rail-Prinzip arbeiten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung geht der
Druckstift am ventilgliedabgewandten Ende in einen Druck
stiftkopf über, der in einer Bohrung geführt ist. Dadurch
erhält man am ventilgliedabgewandten Ende eine genaue Zen
trierung des Druckstiftes und damit bei einer Deachsierung
des Ventilgliedes, die mit einer Deachsierung des Druckstif
tes einhergeht, ein zusätzliches rücktreibendes Moment auf
das Ventilglied zur Mittelachse der Bohrung hin.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegen
standes der Erfindung sind der Zeichnung, der Beschreibung
und den Ansprüchen entnehmbar.
Zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Kraft
stoffeinspritzventils sind in der Zeichnung dargestellt und
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
die Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes
Kraftstoffeinspritzventil, Fig. 2 einen Längsschnitt durch
ein weiteres erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Ventilgliedes aus
Fig. 1 oder Fig. 2, Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung
von Fig. 1 im Bereich des Druckstiftkopfs, Fig. 5 eine
weitere Ausgestaltung des Druckstiftkopfs und in den Fig.
6, 7, 8 und 9 sind verschiedene Ausgestaltungen des Über
gangs vom Druckkolben zum Druckstiftkopf dargestellt.
In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein Kraftstoffein
spritzventil dargestellt, an dem der Gegenstand der Erfin
dung angewandt ist. Im folgenden wird zuerst der Aufbau er
läutert und anschließend die Funktionsweise dargelegt.
Im Ventilkörper 1 ist eine Bohrung 7 ausgebildet, deren dem
brennraumzugewandten Ende einen Ventilsitz 22 aufweist, in
dem wenigstens eine Einspritzöffnung 28 ausgebildet ist. In
der Bohrung 7 ist ein kolbenförmiges Ventilglied 5 angeord
net, das im Durchmesser gestuft ausgebildet ist und sich in
einen brennraumabgewandten, im Durchmesser größeren Ab
schnitt, der in der Bohrung 7 geführt ist, und einen brenn
raumzugewandten, im Durchmesser kleineren Abschnitt unter
teilt. Zwischen der Wand der Bohrung 7 und dem im Durchmes
ser kleineren Abschnitt des Ventilgliedes 5 ist ein Druck
raum 20 ausgebildet, der über einen Zulaufkanal 26 mit
Kraftstoff unter hohem Druck befüllbar ist. Am Übergang der
beiden Ventilglied-Abschnitte ist eine Druckschulter 6 aus
gebildet, die im Druckraum 20 angeordnet ist und auf die
durch den Kraftstoffdruck im Druckraum 20 eine Kraft in
axialer Richtung auf das Ventilglied 5 ausgeübt wird. Am
brennraumseitigen Ende des Ventilgliedes 5 ist eine im we
sentlichen konische Ventildichtfläche 24 ausgebildet, die
mit dem Ventilsitz 22 zusammenwirkt und in Schließstellung
des Ventilgliedes 5 die Einspritzöffnung 28 gegen den Druck
raum 20 verschließt.
Der Ventilkörper 1 ist mit einer Spannmutter 8 gegen einen
Ventilhaltekörper 2 verspannt, in dem koaxial zum Ventil
glied 5 ein Federraum 19 ausgebildet ist. Das Ventilglied 5
ist mit einem im Federraum 19 angeordneten Druckstiftkopf 18
verbunden, der in axialer Richtung im Federraum 19 beweglich
ist. An den Druckstiftkopf 18 schließt sich dem Ventilglied
5 abgewandt ein kolbenförmiger Druckkolben 3 an, der in ei
ner im Ventilhaltekörper 2 ausgebildeten Aufnahmebohrung 10
axial beweglich angeordnet ist und dessen brennraumzugewand
tes Ende am Druckstiftkopf 18 zur Anlage kommt. Da der
Druckkolben 3 im Durchmesser kleiner ausgebildet ist als der
Druckstiftkopf 18, verbleibt am Druckstiftkopf 18 eine Ring
schulter, zwischen der und dem brennraumabgewandten Ende des
Federraums 19 eine Schließfeder 16 unter Vorspannung ange
ordnet ist, die den Druckstiftkopf 18 in Schließrichtung des
Ventilgliedes 5 beaufschlagt.
Das brennraumabgewandte Ende des Druckkolbens 3 und die Auf
nahmebohrung 10 begrenzen einen Ventilsteuerraum 41, der
über eine Zulaufdrossel 39 mit dem Zulaufkanal 26 und über
eine Ablaufdrossel 37 mit einem im Ventilhaltekörper 2 aus
gebildeten Entlastungsraum 11 verbunden ist. Im Entlastungs
raum 11 ist ein im wesentlichen rotationssymmetrischer Mag
netanker 12 angeordnet, an dessen brennraumseitigen Ende ei
ne Ventilkugel 35 angeordnet ist. Der Magnetanker 12 wird
durch die Kraft einer am brennraumabgewandten Ende des Ent
lastungsraumes 11 angeordneten Schließfeder 30 in Richtung
auf das Ventilglied 5 beaufschlagt, wodurch die Ventilkugel
35 auf die Öffnung der Ablaufdrossel 37 gepreßt wird und der
Ventilsteuerraum 41 gegen den Entlastungsraum 11 verschlos
sen wird. Der Entlastungsraum 11 ist über einen Ablaufkanal
32 mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Ablauflei
tung verbunden, über die Kraftstoff aus dem Entlastungsraum
11 abfließen kann. Im brennraumabgewandten Bereich des Ent
lastungsraums 11 ist ein Elektromagnet 14 angeordnet, der
durch Bestromen eine magnetische Kraft auf den Magnetanker
12 entgegen der Kraft der Schließfeder 30 ausüben kann.
Die Funktionsweise des Kraftstoffeinspritzventils ist wie
folgt: Über ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Kraft
stoffzulaufsystem wird Kraftstoff unter hohem Druck in den
Zulaufkanal 26 eingeführt und dadurch ein bestimmtes Druck
niveau im Zulaufkanal 26 aufrechterhalten. Ist der Elektro
magnet 14 nicht bestromt, so wird der Magnetanker 12 durch
die Kraft der Schließfeder 30 mit der Ventilkugel 35 gegen
die Öffnung der Ablaufdrossel 37 gepreßt. Hierdurch ist der
Ventilsteuerraum 41 gegen den Entlastungsraum 11 verschlos
sen, so daß wegen der Zulaufdrossel 39 im Ventilsteuerraum
41 derselbe Kraftstoffdruck herrscht wie im Zulaufkanal 26
und im Druckraum 20. Da der Durchmesser des Druckkolbens 3
größer ist als der Durchmesser des geführten Abschnitts des
Ventilgliedes 5, übersteigt die hydraulische Kraft auf die
den Ventilsteuerraum 41 begrenzende, brennraumabgewandte
Stirnfläche 43 des Druckkolbens 3 die hydraulische Kraft auf
die Druckschulter 6 und die Ventildichtfläche 24. Der Druck
kolben 3 wird dadurch zum Brennraum hin gepreßt und drückt
das Ventilglied 5 mit der Ventildichtfläche 24 gegen den
Ventilsitz 22, wodurch die Einspritzöffnung 28 verschlossen
wird. Die Öffnung des Kraftstoffeinspritzventils wird da
durch initiiert, daß der Elektromagnet 14 bestromt wird und
sich der Magnetanker 12 dadurch in axialer Richtung vom
Brennraum weg auf den Elektromagneten 14 zu bewegt, bis er
an einem im Bereich des Elektromagneten 14 ausgebildeten und
in der Zeichnung nicht dargestellten Anschlag zur Anlage
kommt. Die Ventilkugel 35 wird damit von der Öffnung der Ab
laufdrossel 37 abgehoben und Kraftstoff kann aus dem Ventil
steuerraum 41 in den Entlastungsraum 11 fließen. Die Durch
flußwiderstände der Ablaufdrossel 37 und der Zulaufdrossel
39 sind so bemessen, daß ein Druckausgleich zum Zulaufkanal
26 nicht sofort stattfinden kann. Dadurch fällt der Druck im
Ventilsteuerraum 41 unter den Druck im Zulaufkanal 26 ab und
die Kraft auf die brennraumabgewandte Stirnseite 43 des
Druckkolbens 3 sinkt entsprechend ab und wird kleiner als
die auf die Druckschulter 6 und die Ventildichtfläche 24.
Das Ventilglied 5 erfährt eine resultierende Kraft in axia
ler Richtung vom Brennraum weg und die Ventildichtfläche 24
hebt vom Ventilsitz 22 ab und verbindet den Druckraum 20 mit
dem Brennraum. Diese Öffnungshubbewegung wird solange fort
gesetzt, bis die brennraumabgewandte Stirnfläche 43 des
Druckkolbens 3, die als Anschlagfläche dient, am brennrau
mabgewandten Ende der Aufnahmebohrung 10 zur Anlage kommt.
Das Schließen des Kraftstoffeinspritzventils wird dadurch
eingeleitet, daß der Elektromagnet 14 nicht mehr bestromt
wird und der Magnetanker 12 durch die Kraft der Schließfeder
30 die Ventilkugel 35 auf die Öffnung der Ablaufdrossel 37
preßt. Da nun kein Abfluß aus dem Ventilsteuerraum 41 in den
Entlastungsraum 11 mehr stattfinden kann, gleicht sich der
Druck im Ventilsteuerraum 41 über die Zulaufdrossel 39 dem
Druck im Zulaufkanal 26 an. Durch die oben beschriebenen
Verhältnisse der Durchmesser von Druckkolben 3 und Ventil
glied 5 überwiegt jetzt wieder die hydraulische Kraft auf
die Stirnfläche 43 des Druckkolbens 3, so daß der Druckkol
ben 3 und damit auch das Ventilglied 5 in Richtung auf den
Brennraum zu bewegt werden und dadurch den Einspritzvorgang
beenden.
Die Schließfeder 16 dient lediglich dazu, das Kraftstoffein
spritzventil im nicht betriebenen Zustand abzudichten. Für
die eigentliche Öffnungs- und Schließbewegung des Ventil
gliedes 5 ist die Schließfeder 16 von untergeordneter Bedeu
tung.
In Fig. 2 ist ein zweites Kraftstoffeinspritzventils darge
stellt, an dem der Gegenstand der Erfindung angewandt ist.
Der Ventilkörper 1 ist unter Zwischenlage einer Zwischen
scheibe 56 gegen den Ventilhaltekörper 2 mit einer Spannmut
ter 8 verspannt. Die Bohrung 7, das Ventilglied 5 und der
Druckraum 20, ebenso wie die Ventilfläche 22, der Ventilsitz
24 und die Einspritzöffnungen 28, sind in gleicher Weise
ausgebildet wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Kraftstoffein
spritzventil. Die wesentlichen Unterschiede bestehen darin,
daß die Schließkraft auf das Ventilglied 5 ausschließlich
durch eine Schließfeder 54, deren Kraft konstruktiv festge
legt ist, aufgebracht wird und daß die Steuerung des Ein
spritzvorgangs über den veränderbaren Kraftstoffdruck im
Druckraum 20 erfolgt.
Das Ventilglied 5 ist mit einem Federteller 58 verbunden,
der in einem im Ventilhaltekörper 2 ausgebildeten Federraum
52 angeordnet ist. Zwischen dem Federteller 58 und dem
brennraumabgewandten Ende des Federraums 52 ist die Schließ
feder 54 unter Vorspannung angeordnet. Durch die Kraft der
Schließfeder 54 wird das Ventilglied 5 mit der Ventildicht
fläche 22 gegen den Ventilsitz 24 gepreßt. Magnetische oder
elektrische Steuereinrichtungen sind bei diesem Kraftstoff
einspritzventil nicht notwendig.
Die Funktionsweise des Kraftstoffeinspritzventils ist wie
folgt: Der Einspritzvorgang wird dadurch initiiert, daß der
Kraftstoffdruck im Zulaufkanal 26 ansteigt. Dadurch erhöht
sich auch der Kraftstoffdruck im Druckraum 20 und damit die
hydraulische Kraft auf die Druckschulter 6 beziehungsweise
die Ventildichtfläche 24. Übersteigt die resultierende Kraft
in axialer Richtung auf das Ventilglied 5 die Kraft der
Schließfeder 54, so hebt das Ventilglied 5 mit der Ventil
dichtfläche 24 vom Ventilsitz 22 ab und Kraftstoff wird
durch die Einspritzöffnung 28 in den Brennraum eingespritzt.
Die Öffnungshubbewegung des Ventilglieds 5 wird solange
fortgesetzt, bis das Ventilglied 5 an einer in der Zwischen
scheibe 56 ausgebildeten Anschlagfläche zur Anlage kommt.
Das Ende des Einspritzvorgangs wird dadurch eingeleitet, daß
der Kraftstoffdruck im Zulaufkanal 26 abnimmt und damit auch
im Druckraum 20. Unterschreitet die resultierende Kraft auf
die Druckschulter 6 beziehungsweise die Ventildichtfläche 24
die Kraft der Schließfeder 54, so wird das Ventilglied 5
durch die Kraft der Schließfeder 54 auf den Ventilsitz 22 zu
bewegt bis die Ventildichtfläche 24 am Ventilsitz 22 an
liegt. Die Einspritzöffnungen 28 werden gegen den Druckraum
20 verschlossen und der Einspritzvorgang ist beendet.
In Fig. 3 ist eine vergrößerte Darstellung des Ventilglie
des 5 des in Fig. 1 beziehungsweise des in Fig. 2 darge
stellten Ausführungsbeispiels vergrößert dargestellt. Das
Ventilglied 5 ist rotationssymmetrisch aufgebaut und weist
eine koaxial zu dessen Längsachse verlaufende Sackbohrung 60
auf, die sich ausgehend von der brennraumabgewandten Stirn
seite des Ventilgliedes 5 bis in die brennraumzugewandte
Hälfte des im Durchmesser kleineren Abschnitts des Ventil
gliedes 5 erstreckt. Das Ende der Sackbohrung 60 ist als
Stützfläche 62 ausgebildet, die im wesentlichen konisch aus
gebildet ist, wobei die Spitze des Konuskegels zum Ventil
sitz 22 hin zeigt. Die Schließkraft auf das Ventilglied 5
wird durch einen Druckstift 4 übertragen, der sich an den im
Ausführungsbeispiel der Fig. 1 oder 2 erwähnten Druckstift
kopf anschließt. Der Druckstift 4 ragt ausgehend vom Ventil
haltekörper 2 beziehungsweise der Zwischenscheibe 56 in die
Sackbohrung 60 und kommt mit seiner als Druckfläche 64 aus
gebildeten, dem Ventilsitz 22 zugewandten Stirnseite an der
Stützfläche 62 zur Anlage. Der Außendurchmesser des Druck
stifts 4 ist dabei kleiner als der Innendurchmesser der
Sackbohrung 60, so daß zwischen dem Druckstift 4 und der In
nenwand der Sackbohrung 60 ein Ringspalt 66 ausgebildet ist.
Die Druckfläche 64 ist ballig ausgebildet, so daß im Zusam
menspiel mit der konisch ausgebildeten Stützfläche 62 eine
den Druckstift 4 in der Sackbohrung 60 zentrierende Kraft
auf den Druckstift 4 resultiert.
Da der Kraftangriffspunkt des Druckstifts 4 sehr nahe an der
Ventildichtfläche 24 ist, ergibt sich bei einer Deachsierung
des Ventilgliedes 5 nur ein geringes kippendes Moment durch
die Schließkraft bezüglich des Ventilsitzes 22. Dadurch
folgt eine exaktere Führung des Ventilgliedes 5 in der Boh
rung 7 und eine genauere Positionierung der Ventildichtflä
che 24 am Ventilsitz 22. Von weiterem Vorteil ist, daß der
Kraftangriffspunkt des Druckstiftes 4 ventilsitzzugewandt
zum geführten Abschnitt des Ventilgliedes 5 ist. Kommt es
bei der Schließbewegung des Ventilgliedes 5 auf den Ventil
sitz 22 zu einer Verhakung des Ventilgliedes 5, die zu
einer Verkippung des Ventilgliedes 5 führt, so wird durch
den ventilsitzseitig gelegenen Kraftangriffspunkt ein rück
stellendes Moment ausgeübt, das die Zentrierung des Ventil
gliedes 5 in der Bohrung 7 wiederherstellt. Dies führt zu
einer Verringerung des Verschleißes im geführten Abschnitt
des Ventilgliedes 5.
In Fig. 4 und in Fig. 5 ist eine vergrößerte Darstellung
des brennraumseitigen Endes des Druckstiftes 4 des in Fig. 1
dargestellten Kraftstoffeinspritzventils gezeigt. Der
Druckstift 4 geht brennraumabgewandt in einen Druckstiftkopf
18 über, der im Durchmesser größer ausgebildet ist als der
Druckstift 4. Er ist im Federraum 19 angeordnet und weist
bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel einen ge
ringeren Außendurchmesser auf als der Durchmesser des Feder
raums 19. Der Druckkolben 3, der ebenfalls in den Federraum
19 ragt, kommt mit seiner dem Ventilglied 5 zugewandten
Stirnfläche 48 an der dem Druckkolben 3 zugewandten Kopfflä
che 47 des Druckstiftkopfs 18 zur Anlage.
In Fig. 5 ist im Prinzip derselbe Aufbau gezeigt, nur ist
hier der Druckstiftkopf 18 im Federraum 19 geführt. Durch
die Führung des Druckstiftkopfs 18 im Federraum 19 ergibt
sich eine größere Stabilität und eine exaktere Zentrierung
des Druckstiftes 4 am brennraumabgewandten Ende. An der Au
ßenmantelfläche des Druckstiftkopfs 18 sind ein oder mehrere
Ausnehmungen 45 ausgebildet, wodurch der Federraum 19 mit
der Bohrung 7 verbunden ist. Dadurch kann Lecköl, das aus
dem Druckraum 20 am geführten Abschnitt des Ventilgliedes 5
vorbei gepreßt wird, in den Federraum 19 abfließen.
In den Fig. 6 bis 9 sind verschiedene Ausführungsformen
des Übergangs vom Druckkolben 3 auf den Druckstiftkopf 18
gezeigt. In Fig. 6 ist die Stirnfläche 48 des Druckkolbens
3 plan geschliffen, während die Kopffläche 47 des Druck
stiftkopfs 18 eine konkave Form aufweist. In Fig. 7 ist die
Kopffläche 47 ebenfalls konkav ausgebildet, hingegen ist die
Stirnfläche 48 des Druckkolbens 3 konvex ausgebildet. In
Fig. 8 ist sowohl die Kopffläche 47 des Druckstiftkopfs 18
als auch die Stirnfläche 48 des Druckkolbens 3 plan ausge
bildet und sie liegen flächig aneinander an. In dem in Fig.
9 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kopffläche des
Druckstiftkopfs 18 ebenfalls plan ausgebildet, während die
Stirnfläche 48 eine konvexe Form aufweist. In den Ausfüh
rungsformen der Fig. 6, 7 und 9 ergibt sich eine punktför
mige Berührung zwischen dem Druckkolben 3 und dem Druck
stiftkopf 18. Je nach Anforderung an die Stabilität und die
sonstigen Erfordernisse des Kraftstoffeinspritzventils kön
nen also verschiedene Krafteinleitungen vom Druckkolben 3 in
den Druckstift 4 gewählt werden.
Claims (10)
1. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit ei
nem Ventilkörper (1) mit einer darin ausgebildeten Boh
rung (7), in der ein kolbenförmiges, entgegen einer
Schließkraft durch Druckbeaufschlagung einer Druckfläche
(6, 24) längsverschiebbares Ventilglied (5) angeordnet
ist, welches Ventilglied (5) im Außendurchmesser gestuft
ausgebildet ist, wobei der im Außendurchmesser größere
Abschnitt im brennraumabgewandten Bereich der Bohrung (7)
geführt ist und der im Durchmesser kleinere Abschnitt in
einem zwischen der Wand der Bohrung (7) und dem Ventil
glied (5) ausgebildeten, mit Kraftstoff befüllbaren
Druckraum (20) angeordnet ist, und mit einer am brenn
raumseitigen Ende des Ventilgliedes (5) ausgebildeten
Ventildichtfläche (24), die mit einem am brennraumseiti
gen Ende der Bohrung (7) ausgebildeten, kegelförmigen
Ventilsitz (22) zusammenwirkt und dort in Schließstellung
des Kraftstoffeinspritzventils unter Einwirkung der
Schließkraft zur Anlage kommt, wobei im Ventilsitz (22)
wenigstens eine Einspritzöffnung (28) ausgebildet ist,
durch die der Druckraum (20) mit dem Brennraum zur Kraft
stoffeinspritzung verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventilglied (5) eine am ventilsitzabgewandten En
de offene, koaxial zur Achse des Ventilgliedes (5) ver
laufende Sackbohrung (60) aufweist, in die ein Druckstift
(4) ragt, der sich am als Stützfläche (62) ausgebildeten
Ende der Sackbohrung (60) abstützt und durch welchen
Druckstift (4) die Schließkraft auf das Ventilglied (S)
übertragbar ist.
2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Sackbohrung (60) bis in den im
Durchmesser kleineren Abschnitt des Ventilgliedes (5)
reicht.
3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß sich die Sackbohrung (60) bis in die
ventilsitzseitige Hälfte des Ventilgliedes (5) erstreckt.
4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Stützfläche (62) eine konische Form
aufweist, wobei die Spitze des Konuskegels dem Ventilsitz
(22) zugewandt ist.
5. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorstehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die am ventilsitzzu
gewandte Ende des Druckstifts (4) ausgebildete Druckflä
che (64) ballig ausgebildet ist.
6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen dem Druckstift (4) und der
Wand der Sackbohrung (60) ein Ringspalt (66) ausgebildet
ist.
7. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schließkraft über wenigstens eine
im Ventilhaltekörper (2) angeordnete Schließfeder (54)
auf den Druckstift (4) ausgeübt wird.
8. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß im Ventilhaltekörper (2) ein kolbenför
miger Druckkolben (3) angeordnet ist, der zumindest mit
telbar am Ventilglied (5) zur Anlage kommt und der hy
draulisch bewegt die Schließkraft auf das Ventilglied (5)
ausübt.
9. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß am brennraumabgewandten Ende des Druck
stifts ein Druckstiftkopf (18) ausgebildet ist, an dem
das dem Ventilglied (5) zugewandte Ende des Druckkolbens
(3) zur Anlage kommt.
10. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Druckstiftkopf (18) in einer im
Ventilhaltekörper (2) ausgebildeten Bohrung (17) geführt
ist.
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|---|---|---|---|
| DE1999155663 DE19955663A1 (de) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen |
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|---|---|---|---|
| DE1999155663 DE19955663A1 (de) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen |
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1999
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2000
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