WO2000028205A1

WO2000028205A1 - Brennstoffeinspritzventil für verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: WO2000028205A1
Application number: PCT/CH1999/000499
Authority: WO
Inventors: Marco A. Ganser
Original assignee: Ganser Hydromag AG
Current assignee: Ganser Hydromag AG
Priority date: 1998-11-10
Filing date: 1999-10-21
Publication date: 2000-05-18
Anticipated expiration: 2001-05-10
Also published as: DE59903599D1; US6405941B2; US20020008156A1; EP1131552A1; EP1131552B1; JP2002529654A; ATE228614T1

Abstract

Ein Brennstoffeinspritzventil (2) zur intermittierenden Brennstoffeinspritzung bei Verbrennungskraftmaschninen kann bei Common Rail Einspritzsystemen für Dieselmotoren verwendet werden. Der Steuerkolben (130) des Brennstoffeinspritzventils (2) weist an seinem oberen Ende einen Steg (124) auf, welcher zusammen mit der Unterseite (120) eines Steuerkörpers (132) die Hubbegrenzung des Steuerkolbens (130) bildet. Ein Leckspalt (128) zwischen dem Steuerkolben (130) und einem den Steuerkolben (130) in einer Führungsbohrung (40) in enger Gleitpassung führenden Mittelteil (18) verbindet die Hochdruckzufuhrleitung (44, 46) mit einem Entlastungsraum (122). Während dem Einspritzvorgang, bei offener Düsennadel (32), bildet der Steg (124) zusammen mit der Unterseite (120) eine Verengung, welche den Brennstoffdurchfluss vom Leckspalt (128) in den Entlastungsraum (122) und vom Entlastungsraum (122) in einen Steuerraum (140) stark reduziert. Dadurch werden unerwünschte Schwingungen des oberen Endes des Steuerkolbens (130) vermieden, und eine gesicherte Schliessbewegung des Steuerkolbens (130) und der Düssennadel (32) ohne unkontrollierbare Schwankungen erzielt.

Description

Brennstoffeinspritzventil für Verbrennungskraftmaschinen

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffeinspritzventil zur intermittierenden Brennstoffeinspritzung in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine gemass Oberbegriff des Anspruches 1. Dieses Einspritzventil kann beispielsweise bei sogenannten Common Rail Einspritzsystemen für Dieselmotoren verwendet werden.

Brennstoffeinspritzventile dieser Art sind beispielsweise aus den Patentschriften EP 0 262 539, EP 0 603 616 oder US 5 685 483 bekannt. Bei diesen bekannten Brennstoffeinspritzventilen erfolgt die Steuerung der Öffnungs- und Schliessbewegung des Einspritzventilgliedes durch Steuerung des Steuerraum-Druckes in einem Steuerraum oberhalb eines Steuerkolbens, der mit dem Einspritzventilglied wirkverbunden ist. Am Ende seiner Öffnungsbewegung wird das Einspritzventilglied durch einen mechanischen Anschlag gestoppt.

In der EP 0 603 616 ist das Einspritzventilglied mehrteilig und lang. Die Länge des Einspritzventilgliedes ist je nach Anwendung des Einspritzsystems bei einem bestimmten Motortyp von der Motorkonstruktion abhängig. Bei dieser bekannten Lösung befindet sich der Anschlag in einer Entfernung vom oberen Ende des Einspritzventilgliedes. Dies verursacht ein Schwingen des freien, oberen Endes des Einspritzventilgliedes nach dem Stoppen seiner öffnungsbewe- _. gung. Diese Schwingung verursacht unerwünschte, unpräzise Schliessbewegungen des Einspritzventilgliedes am Ende des Einspritzvorgangs.

In der EP 0 262 539 ist das Einspritzventilglied ebenfalls lang. Die Öffnungsbewegung des Einspritzventilgliedes wird durch eine Anschlagfläche zwischen dem oberen Ende des Steuerkolbens und einer Unterseite eines Kolbenführungsteils im Inneren des Steuerraumes gestoppt. Durch diese Anordnung wird die obenerwähnte Schwingung vermieden, aber zu Beginn der Schliessbewegung ist das Loslösen des Einspritzventilgliedes von der Anschlagfläche mit unkontrollierbaren zeitlichen Schwankungen verbunden, welche wiederum ein unpräzises schliessen verursachen.

Die vorliegende Erfindung bezweckt sowohl das Vermeiden des Schwingens als auch das Loslösen des Einspritzventilgliedes in einer exakt kontrollierbarer Art und Weise, womit die Einspritzvorgänge mit grosser Reproduzierbarkeit und Genauigkeit realisiert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebene Merkmale gelöst. Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand der Zeichnungen näher dargelegt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Brennstoffeinspritzventils 1 im Längsschnitt;

Fig. 2 einen vergrösserten, partiellen Längsschnitt durch das Brennstoffeinspritzventil nach Fig. 1 mit der Anordnung zur präzisen Steuerung des Schliessvorganges des Einspritzventilgliedes ;

Fig. 3a, 3b drei Phasen des zeitlichen Ablaufs der Öffnungsbewegung des Einspritzventil- und 3c gliedes des Brennstoffeinspritzventils nach Fig. 1 und 2 in vergrössertem Massstab;

Fig. 4 ein partieller Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform eines Brennstoffeinspritzventils 2;

Fig. 5 ein partieller Längsschnitt einer dritten Ausführungsform eines Brennstoffeinspritzventils 3;

Fig. 6 ein partieller Längsschnitt einer alternativen Ausführungsform 3a des Brennstoffeinspritzventils 3 von Fig. 5.

Gemass Fig. 1 ist ein Brennstoffeinspritzventil 1 über einen Brennstoffhochdruckanschluss 10 mit einer Hochdruck-Fördereinrichtung für den Brennstoff und über elektrische Anschlüsse 12 mit einer elektronischen Steuerung verbunden. Die Hochdruck-Fördereinrichtung und die elektronische Steuerung sind in der Zeichnung nicht dargestellt.

Das Gehäuse des Brennstoffeinspritzventils 1 ist mit 14 bezeichnet. Am unteren Ende ist das Gehäuse 14 mit einem als Überwurfmutter ausgebildeten Halteteil 16 festgeschraubt. Die Überwurfmutter 16 drückt auf dichte Weise ein Mittelteil 18 an eine Dichtfläche 20 an, welche sich zwischen dem Gehäuse 14 und dem Mittelteil 18 befindet. Zugleich wird von der Überwurfmutter 16 ein Düsenkörper 22 an eine Dichtfläche 24 zwischen dem Mittelteil 18 und dem Düsenkörper 22 auf dichte Weise angedrückt. Die Düsenspitze 26 ragt aus der Überwurfmutter 16 hinaus.

Die Düsenspitze 26 ist mit einem Düsennadelsitz 28 und mit mehreren Einspritzöffnungen 30 versehen. Im Düsenkörper 22 ist eine ein Einspritzventilglied bildende, axial verstellbare Düsennadel 32 in einer Nadelführungsbohrung 34 eng gleitend geführt. Die Einspritzöffnungen 30 der Düsenspitze 26 sind durch ein unteres Ende 36 der Düsennadel 32 abschliessbar. Stirnseitig ist die Düsennadel 32 mit einem im Mittelteil 18 in einer Kolbenführungsbohrung 40 eng gleitend geführten, axial verstellbaren Steuerkolben 38 wirkverbunden. Die Bewegung des

Steuerkolbens 38 und somit auch der Düsennadel 32 wird mittels einer mit dem Magnetventil 6 zusammenwirkenden Steuervorrichtung 8 gesteuert, welche weiter unten anhand von Fig. 2 näher beschrieben werden.

Der Brennstoff wird durch die Hochdruck-Fördereinrichtung über den Brennstoffhochdruckan- schluεs 10 in eine Brennstoffzufuhrbohrung 42 und von da in eine nach unten gerichtete Bohrung 44 des Gehäuses 14 gefördert. Die Bohrung 44 mündet in eine in Mittelteil 18 angefertigte Bohrung 46. Die Bohrung 46 mündet am unteren Ende in eine Düsenkörperbohrung 48. Im Mittelteil 18 verbindet eine weitere, kurze Bohrung 50 die Steuervorrichtung 8 mit der Bohrung 46. Die Düsenkörperbohrung 48 mündet in einen Ringraum 52 im Düsenkörper 22. Vom Ringraum 52 gelangt der Brennstoff über nicht näher dargestellte Durchgänge zum Düsennadelsitz 28 bzw. zu den Einspritzöffnungen 30.

Am oberen Ende des Gehäuses 14 ist eine Halteschraube 54 angeschraubt, welche mit dem verlängerten Teilstück 56, das sich in eine Aufnahmebohrung 58 erstreckt, das Magnetventil 6 im Gehäuse 14 festhält. Das Magnetventil 6 ist in der Aufnahmebohrung 58 radial geführt.

Das Magnetventil 6 weist gemass Fig. 2 einen Magnetkörper 60 auf, in dem eine Polscheibe 62 fest eingebaut ist. Im Magnetkörper 60 befindet sich die Spule 64, welche über die elektrischen Anschlüsse 12 mit der nicht dargestellten elektronischen Steuerung verbunden ist. Ferner befinden sich im Magnetkörper 60 eine Magnetventilfeder 66 und ein Federspannelement 68. Durch Wahl der Länge des Federspannelementes 68 wird eine optimale Vorspannung der Magnetventilfeder 66 eingestellt. Der Magnetanker 70 ist fest mit dem Steuerventilschaft 72 verbunden, so dass diese beiden Elemente ein Steuerventil 74 bilden.

In einer Bohrung 76 des Gehäuses 14 ist ein Steuerkörper 78 eingesetzt und an der unteren Fläche 80 des Bundes 82 abgestützt. Der Steuerkörper 78 wird vorzugsweise mit einem Pressoder einem engem Schiebesitz in der Bohrung 76 eingebaut, so dass keine nennenswerte Leckage stattfinden kann. Allerdings könnten auch andere brennstoffdichte Verbindungen, beispielsweise unter Verwendung von geeigneten Dichtungsringen realisiert werden.

Der im Mittelteil 18 in der Kolbenführungsbohrung 40 eng gleitend geführte Steuerkolben 38 weist eine Nute 84 und eine mit der Nute 84 verbundene Querbohrung 86 auf. Die Nute 84 ist mit der kurzen Bohrung 50, die Querbohrung 86 mit einer axial im Steuerkolben 38 angefertigte Bohrung 88 verbunden. In der Bohrung 88 befinden sich eine Nadelfeder 90, ein Federspannelement 92 und eine im Steuerkolben 38 eng gleitend geführte Steuerhülse 94. Analog wie bei der Magnetventilfeder 66, dient das Federspannelement 92 zum Einstellen einer bestimmten Kraft der Nadelfeder 90. Die Nadelfeder 90 hält einerseits auf bekannte Weise die Düsennadel 32 in Anlage an den Düsennadelsitz 28 wenn keine Einspritzung stattfindet und bei drucklosem Einspritzsystem. Andererseits drückt sie, zusammen mit dem Brennstoffdruck, das obere Ende 96 der Steuerhülse 94 dauernd an den Steuerkörper 78 an.

Die Steuerhülse 94 weist eine in die Bohrung 88 mündende Längsbohrung 98 auf. Eine erste Steuerbohrung 100 verbindet die Längsbohrung 98 mit dem Steuerraum 102. Mit einer Verbindung 104 ist der Steuerraum 102 mit der zweiten Steuerbohrung 106 verbunden. Mittels eines Flachsitzes 108 zwischen Steuerkörper 78 und Steuerventil 74 wird die Steuerbohrung 106 bei stromlosem Magnetventil 6 vom Steuerventil 74 gegen den hohen Systemdruck geschlossen gehalten. Der beim Anheben des Steuerventils 74 aus der zweiten Steuerbohrung 106 austretende Brennstoff wird, zusammen mit dem Leckbrennstoff, welcher von den beiden Führungsbohrungen 34 und 40 in den Ringraum 110 gelangt, mittels der Bohrung 112 (Fig. 1) auf bekannte Weise bei niedrigem Druck der Hochdruck-Fördereinrichtung zurückgeführt.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, ist die Längsachse 114 der Aufnahmebohrung 58 des Magnetventils 6 gegenüber der dem Steuerkolben 38 und der Düsennadel 32 gemeinsamen Längsachse 116 desachεiert. Dies ist nur bei den gezeigten Dimensionen des Gehäuses 14 und des Magnetventils 6 erforderlich, um genügend Wandstärke für die Hochdruckbohixing 44 zur Verfügung zu stellen. Bei grösserer Dimensionierung des Gehäuses 14, oder kleinerer Dimensionierung des Magnetventils 6, können die zwei Längsachsen 114 und 116 auch übereinstimmen. Die Verbindung 104 im Steuerkörper 78 entfällt in diesem Fall.

Gemass den Fig. 2, 3a, 3b und 3c befindet sich zwischen der Stirnseite 118 des Steuerkolbens 38 und der Unterseite 120 des Steuerkörpers 78 ein ringförmiger Entlastungsraum 122. Der Steuerkolben 38 weist einen ringförmigen, auf dem Umfang nicht unterbrochenen Steg 124 auf. Ferner sind in den Fig. 3a, 3b und 3c die zwei ringförmige Leckspalte 126 (zwischen Steuerhülse 94 und Steuerkolben 38) und 128 (zwischen Steuerkolben 38 und Mittelteil 18) zur Verdeutlichung der Funktionsweise des Brennstoffeinspritzventils 1 übertrieben gross dargestellt.

Die Funktionsweise des Brennstoffeinspritzventils 1 ist nun anhand der Fig. 1 , 2, 3a, 3b und 3c wie folgt: bei Bestromung des Magnetventils 6 mit einem Stromimpuls bewegt sich der Steuerventilschaft 72 nach kurzer Zeit vom Flachsitz 108 weg und gibt die zweite Steuerbohrung 106 frei. Der Brennstoff-Steuerdruck in der Verbindung 104, im Steuerraum 102 und im Entlastungsraum 122 fällt ab. Dadurch kann einerseits die Einspritzung durch Anheben des Steuerkolbens 38 und der Düsennadel 32 weg vom Düsennadelsitz 28 beginnen. Dabei bewegt sich der Steuerkolben 38 relativ zum Mittelteil 18 und zur ortsfesten Steuerhülse 94 nach oben. Andererseits fliesst wegen dem nun tiefen Steuerdruck durch die erste Steuerbohrung 100 und durch die Leckspalte 126 und 128 Brennstoff in den Steuerraum 102 , da der Brennstoffdruck in der Längsbohrung 98, in der Bohrung 88 und in der Nute 84 wesentlich höher als der Steuerdruck ist. Der gesamte in den Steuerraum 102 fliessende Brennstoff, fliesst durch die zweite Steuerbohrung 106 ab. Diese Phase wird in Fig. 3b gezeigt.

Es ist von Vorteil, wenn der Brennstoffdurchfluss durch die Leckspalte 128 und 126 mengen- mässig kleiner ist als jener durch die erste Steuerbohrung 100. Dies wird durch Realisation einer engen Gleitpassung (mit beispielsweise 1 bis 3 Mikrometer Spiel) zwischen den Teilen erzielt.

Bei grösser werdendem Hub der Düsennadel 32 nähert sich der Steg 124 des Steuerkolbens 38 der Unterseite 120 des Steuerkörpers 78. Damit wird der Brennstoffdurchfluss vom Entlastungsraum 122 über den Steg 124 in den Steuerraum 102 gedrosselt und bei vollem Hub der Düsennadel 32 stark reduziert. Der Druck im Entlastungsraum 122 steigt praktisch ohne Zeitverzögerung an und dementsprechend reduziert sich auch der Brennstoffdurchfluss des Leckspalts 128. Diese Phase bei voller Öffnung wird in Fig. 3c gezeigt. Im Grenzfall bildet der Steg 124 den mechanischen Hubanschlag von Düsennadel 32 und Steuerkolben 38. Durch Wahl des Aussen- und Innendurchmessers sowie der Höhe des Steges 124 kann eine gewünschte Dämpfung am Ende der Öffnungsbewegung erzielt werden. Insbesondere kann die Höhe des Steges 124 nur wenige Hundertstel Millimeter betragen (beispielsweise 2 bis 10 Hundertstel). Das damit realisierte, sehr kleine Volumen des Entlastungsraumes 122 bewirkt, trotz geringer Zuströmmenge durch den Leckspalt 124, ein verzögerungsfreies Ansteigen des Druckes im Entlastungsraum 122.

Durch die erfindungsgemässe Ausführung mit dem Steg 124 am oberen Ende des Steuerkolbens 38 existiert das freie Ende des Steuerkolbens der früheren Konstruktionen nicht mehr. Ein Schwingen dieses freien Endes verschwindet damit. Da der Druck im Entlastungsraum 122 am Ende der Öffnungsbewegung wegen der Drosselwirkung des Steges 124 und der Leckspaltströmung über den Leckspalt 128 ohne Zeitverzögerung ansteigt, wird ein druckmässiger Kraftausgleich von Steuerkolben 38 und Düsennadel 32 sofort gewährleistet. Damit wird auch ein sicherer Beginn der Schliessbewegung möglich. Dies geschieht, wenn der Stromimpuls zum Magnetventil 6 unterbrochen wird und der Steuerventilschaft 72 die zweite Steuerbohrung 106 abschliesst. Die Nachteile der früheren Lösungen werden vermieden.

Fig. 4 zeigt ein partieller Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform eines Brennstoffeinspritzventils 2. Die nicht gezeigten Elemente können gleich sein, wie jene des Brennstoffeinspritzventils 1 nach Fig. 1. Gleiche Elemente wie in den Fig. 1 bis 3c oder solche, welche die exakt gleiche Funktion erfüllen, wurden in Fig. 4 mit denselben Ziffern versehen.

Beim Brennstoffeinspritzventil 2 befindet sich der Steuerventilschaft 72 (und folglich das nicht gezeigte Magnetventil 6) auf der gleichen Längsachse 116 wie der Steuerkolben 130 und die Düsennadel 32. Der Steuerkörper 132 ist im Mittelteil 18 in analoger Art und Weise wie beim Brennstoffeinspritzventil 1 eingebaut. Die Steuerhülse 94 des Brennstoffeinspritzventils 1 entfällt beim Brennstoffeinspritzventil 2. Eine kurze Bohrung 142 verbindet die Nut 84 mit der ersten Steuerbohrung 100. Die Steuerbohrung 100 mündet in eine im Steuerkolben 130 angefertigte Längsbohrung 136, welche zusammen mit der Bohrung 134 im Steuerkörper 132 und dem Scheibenraum 138 den Steuerraum 140 bildet. Die Nadelfeder 144 befindet sich im unteren, verjüngten Teilstück 146 des Steuerkolbens 130 in einer Region bei niedrigem Brennstoffdruckpegel. Zwei Elemente 148a und 148b positionieren und spannen die Nadelfeder 144. Das verjüngte Teilstück 146 drückt auf die Stirnseite der Düsennadel 32.

Durch das Wegfallen der Steuerhülse 94 wird dieser Bereich des Brennstoffeinspritzventils 2 vereinfacht. Das Anbringen der Nadelfeder 144 ausserhalb des Steuerkolben- Hochdruckbereichs ermöglicht eine freiere Gestaltung des Volumens des Steuerraumes 140 und der radialen Dimensionierung des Steges 124. Andererseits muss eine längere Ausführung des Mittelteils 18 in Kauf genommen werden. Die Funktionsweise des Brennstoffeinspritzventils 2 ist analog jener des Brennstoffeinspritzventils 1.

In einer alternativen, nicht gezeichnete Ausführungsform von Fig. 4, weist das Mittelteil 18 im unteren Bereich ein Gewinde auf, worauf die Überwurfmutter 16 geschraubt wird. Mit einer weiteren Mutter wird das Mittelteil 18 an das Gehäuse 14 geschraubt. Das Mittelteil 18 weist in diesem oberen Bereich einen Bund auf. Diese Ausführungsform ist günstig, wenn ein langes Brennstoffeinspritzventil verwendet werden muss.

Fig. 5 zeigt ein partieller Längsschnitt einer dritten Ausführungsform eines Brennstoffeinspritzventils 3. Wiederum sind die nicht gezeigten Elemente gleich, wie jene des Brennstoffeinspritzventils 1 nach Fig. 1. Gleiche Elemente wie in den vorangehenden Figuren oder solche, welche die exakt gleiche Funktion erfüllen, wurden auch in Fig. 5 mit denselben Ziffern wie in den vorangehenden Figuren versehen.

Wie in Fig. 4 befindet sich der Steuerventilschaft 72 auf der Längsachse 116. Eine scheibenförmige Zwischenplatte 150 befindet sich zwischen dem unteren Ende des Gehäuses 14 und dem Düsenkörper 22. Wie in Fig. 1 werden die Zwischenplatte 150 und der Düsenkörper 22 mittels der beiden Dichtflächen 20 und 24 von der Überwurfmutter 16 auf dichte Weise zusammengehalten. Die Brennstoffzufuhrbohrung 44 mündet in eine Bohrung 152 in der Zwischenplatte 150. Mit einer Aussparung 154 und einer schrägen Bohrung 156 wird in der Zwischenplatte 150 die erste Steuerbohrung 100 mit der Bohrung 152 verbunden. Anderseits mündet die erste Steuerbohrung 100 in eine auf der Längsachse 116 in der Zwischenplatte 150 angefertigten Bohrung 158. Die Bohrung 158 ist mit der zweiten Steuerbohrung 106 und mit einer im Steuerkolben 160 angefertigten Bohrung 162 verbunden.

In einer nicht näher gezeigten Ausführungsform kann an Stelle der Zwischenplatte 150 ein ein- gepresstes Teil, ähnlich dem Steuerkörper 78 von Fig. 2 oder dem Steuerkörper 132 von Fig. 4, verwendet werden.

Anders als bei den Brennstoffeinspritzventilen 1 und 2 ist nun der Steuerkolben 160 ein Stück mit der Düsennadel 32. Eine Nadelfeder 164 befindet sich, zusammen mit dem Federspannelement 166, in der Bohrung 162. Das Federspannelement 166 hat eine Nase 167, welche als Füllstück dient. Ohne die Nase 167 ist das Gesamtvolumen des Steuerraumes bestehend aus dem Brennstoffvolumen in der Bohrungen 158 und 162 je nach der Dimensionierung dieser Elemente ungünstig gross. Mit der Nase 167 kann es verkleinert werden. Abgesehen davon ist die Funktion dieser Elemente gleich wie vorhin.

Der Entlastungsraum 122 befindet sich wiederum zwischen dem am oberen Ende des Steuerkolbens 160 vorhandenen Steg 124 und der Nadelführungsbohrung 34. Der Leckbrennstoff fliesst nun während dem Einspritzvorgang vom Ringraum 52 im Düsenkörper 22 über den Leckspalt zwischen Steuerkolben 160 und Nadelführungsbohrung 34 in den Entlastungsraum 122. Die Funktionsweise des Brennstoffeinspritzventils 3 ist wiederum analog zu jener der vorherigen Ausführungen. Die Ausführung der Brennstoffeinspritzventils 3 ist besonders einfach.

Eine Drosselbohrung 168 kann sich zwischen Bohrung 152 und Bohrung 48 befinden, jedoch nach dem Zulauf zur Bohrung 156. Diese Drosselbohrung 168 verursacht während dem Einspritzvorgang einen Druckabfall von beispielsweise 5-10% des Standdruckes und bewirkt auf bekannte Weise eine raschere Schliessbewegung der Düsennadel 32. Fig. 6 stellt eine alternative Ausführungsform des Brennstoff ei nspritzventils 3 von Fig. 5 dar. In dem Brennstoffeinspritzventil 3a von Fig. 6 wurde die Nadelfeder 164 in eine Bohrung 170 der Zwischenplatte 150 eingebaut. Das Federspannelement 166 von Fig. 5 wurde weggelassen, obschon es auch bei Fig. 6 entweder auf der Unterseite oder auf der Oberseite der Nadelfeder 164 eingebaut werden könnte. Die Drosselbohrung 168 ist nun Bestandteil der Zwischenplatte 150. Die Funktionsweise des Brennstoffeinspritzventils 3a ist gleich, wie jene des Brennstoffeinspritzventils 3.

Bei weiteren, nicht gezeigte Ausführungsformen der Brennstoffeinspritzventile 3 und 3a kann ein Steuerkörper, analog wie der Steuerkörper 78 des Brennstoffeinspritzventils 1 oder wie der Steuerkörper 132 des Brennstoffeinspritzventils 2, entweder in das Gehäuse 14 oder in die Zwischenplatte 150 eingebaut werden. Dieser Steuerkörper kann entweder nur die zweite Steuerbohrung 106 oder auch die erste Steuerbohrung 100 aufweisen.

Wird ein Steuerkörper mit beiden Steuerbohrungen 100 und 106 in das Gehäuse 14 eingebaut, so kann die Zwischenplatte 150 des Brennstoffeinspritzventils 3a bei der mit einer gestrichelten Trennlinie 172 gezeigten Ebene beendet werden. In diesem Fall kann die Nadelfeder 164 von der Seite der Trennlinie 172 eingebaut werden. Wird sodann die Kraft der Nadelfeder 164 mit einem auf der Federunterseite angebrachten, schmalen Zapfen auf den Nadelkolben 160 übertragen, so kann die dem Steg 124 zugewandte Unterseite 120 der Zwischenplatte 150 mit einer kleineren Bohrung als die Bohrung 170 versehen werden, durch welche nur der schmale Zapfen ragt. Auf diese Weise erhält man, analog wie bei der Ausführung des Brennstoffeinspritzventils 2 von Fig. 4, eine grössere Freiheit bei der radialen Dimensionierung des Steges 124.

Auch kann das Magnetventil 6 mit dem Steuerventilschaft 72 entweder wie bei den Figuren 5 und 6 auf der Längsachse 116 oder wie beim Brennstoffeinspritzventil 1 desachsiert ausgeführt werden.

Claims

Patentansprüche

1. Brennstoffeinspritzventil (1; 2; 3; 3a) zur intermittierenden Brennstoffeinspritzung in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem Gehäuse (14), mit einem mit Einspritzöffnungen (30) versehenen Ventilsitzelement (26), mit einem längsverstellbaren Einspritzventilglied (32) zum Verschliessen oder Öffnen der Einspritzöffnungen (30), mit einer Steuervorrichtung zur Steuerung der Verstellbewegung des Einspritzventilgliedes (32), wobei die Steuervorrichtung einen längsverschiebbar angeordneten, mit dem Einspritzventilglied (32) zumindest wirkverbundenem Steuerkolben (38; 130; 160) aufweist, der durch den Brennstoffsystemdruck aus einer Hochdruckzufuhrleitung (42, 44, 46, 48) einerseits und durch den Brennstoff- Steuerdruck in einem Steuerraum (102, 104; 140; 158, 162; 170) anderseits beaufschlagt wird, wobei der Steuerraum (102, 104; 140; 158, 162; 170) über mindestens eine erste Steueröffnung (100) mit der Hochdruckzufuhrleitung (42, 44, 46, 48) in Verbindung steht, und der Steuerdruck im Steuerraum (102, 104; 140; 158, 162; 170) durch Öffnen oder Schliessen von mindestens einer zweiten Steueröffnung (106) steuerbar ist, wozu der Steuervorrichtung ein elektrisch steuerbares Betätigungselement (6) zugeordnet ist, das einen in seiner Schliessstellung die zweite Steueröffnung (106) abschliessenden, axial verstellbaren Steuerventilelement (72) aufweist, dessen Öffnungsbewegung bei Aktivierung des Betätigungselementes (6) die zweite Steueröffnung (106) öffnet, und der Steuerkolben (38; 130; 160) an seinem Umfang mit einer engen Gleitpassung in einer Kolbenführungsbohrung (40; 34) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Steuerraum (102, 104; 140; 158, 162; 170) zugewandte Ende des Steuerkolbens (38; 130; 160) einen ringförmigen Steg (124) aufweist, der Steuerkolben (38; 130; 160) über die enge Gleitpassung in der Kolbenführungsbohrung (40; 34) mit der Hochdruckzufuhrleitung (42, 44, 46, 48) verbunden ist und die enge Gleitpassung ein Leckspalt (128) bildet, zwischen der Austrittseite des Leckεpaltes (128) und dem Steg (124) ein Entlastungsraum (122) gebildet wird, und dass bei offenem Einspritzventilglied (32) der Steg (124) durch Verringerung des Durchtrittsquerschnitts den Brennstoffdurchfluss vom Entlastungsraum (122) in den Steuerraum (102, 104; 140; 158, 162; 170) reduziert, wodurch der Brennstoffdruck im Entlastungsraum (122) gegenüber dem Brennstoffdruck im Steuerraum (102, 104; 140; 158, 162, 170) ansteigt.

2. Brennstoffeinspritzventil (1 ; 2) nach Anspruch 1 , worin der Steuerkolben (38; 130) in einem Mittelteil (18) eingebaut ist, welches sich zwischen Gehäuse (14) und Düsenkörper (22) befindet und von mindestens einem Halteteil (16) an das Gehäuse (14) und an den Düsenkörper (22) dicht angedrückt wird.

3. Brennstoffeinspritzventil (1; 2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelteil (18) mit mindestens einer Hochdruckbohrung (46) versehen ist, welche den Brennstoff von der Hochdruckbohrung (44) im Gehäuse (14) zur Hochdruckbohrung (48) im Düsenkörper (22) und zur ersten Steuerbohrung (100) führt.

4. Brennstoffeinspritzventil (1; 2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelteil (18) Durchgänge (112) besitzt, um Leckbrennstoff, der sich in einem Ringraum (110) unterhalb des Steuerkolbens (38; 130) ansammelt, bei niedrigem Druck vom Ringraum (110) abzuführen.

5. Brennstoffeinspritzventil (1; 2) nach den Ansprüchen 1 oder 2, worin ein Steuerkörper (78; 132) entweder im Gehäuse (14) oder im Mittelteil (18) auf dichte Weise eingebaut ist, der Steuerkörper (78; 132) mit einer Unterseite (120) versehen ist, welche zusammen mit dem Steg (124) die Hubbegrenzung des Steuerkolbens (38; 130) bildet.

6. Brennstoffeinspritzventil (1; 2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkörper (78; 132) mit der zweiten Steuerbohrung (106) versehen ist.

7. Brennstoffeinspritzventil (1) nach Anspruch 1 , worin das Betätigungselement (6) desachsiert ist gegenüber einer dem Steuerkolben (38) und dem Einspritzventilglied (32) gemeinsamen Längsachse (116).

8. Brennstoffeinspritzventil (3, 3a) nach Anspruch 1, worin sich eine Zwischenplatte (150) zwischen Gehäuse (14) und Düsenkörper (22) befindet und von einem Halteteil (16) an das Gehäuse (14) und an den Düsenkörper (22) dicht angedrückt wird, die Zwischenplatte (150) hat zudem mindestens einen Brennstoffdurchgang (152) von der Hochdruckbohrung (44) zur Hochdruckbohrung (48), ferner die erste Steuerbohrung (100), die zweite Steuerbohrung (106) und eine Unterseite (120), welche zusammen mit dem Steg (124) die Hubbegrenzung des Steuerkolbens (160) bildet.

9. Brennstoffeinspritzventil (3, 3a) nach Anspruch 1 , worin der Steuerkolben (160) einstückig mit der Düsennadel (32) ist und in einer Führungsbohrung (34) mit enger Gleitpassung im Düsenkörper (22) geführt wird.

10. Brennstoffeinspritzventil (3) nach Anspruch 9, worin der Steuerkolben (160) mit einer Bohrung (162) versehen ist, in welcher sich eine in Schliessrichtung des Einspritzventilgliedes wir- kende Feder (164) und ein Spannelement (166) zum Einstellen der gewünschten Federvorspannung befinden.

11. Brennstoffeinspritzventil (3, 3a) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der Hochdruckbohmng (44) und der Hochdruckbohmng (48), jedoch nach dem Zulauf (156) zur ersten Steuerbohrung (100), eine Drosselstelle (168) befindet.