EP2486265A1 - Kraftstoffeinspritzventil - Google Patents

Kraftstoffeinspritzventil

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Publication number
EP2486265A1
EP2486265A1 EP10762627A EP10762627A EP2486265A1 EP 2486265 A1 EP2486265 A1 EP 2486265A1 EP 10762627 A EP10762627 A EP 10762627A EP 10762627 A EP10762627 A EP 10762627A EP 2486265 A1 EP2486265 A1 EP 2486265A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fuel injection
valve
fuel
injection valve
valve element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10762627A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roman Etlender
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2486265A1 publication Critical patent/EP2486265A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/31—Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements
    • F02M2200/315—Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements for damping fuel pressure fluctuations

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection valve according to the preamble of claim 1.
  • Such a fuel injection valve is already known and is used in particular in so-called “common rail systems" in diesel internal combustion engines for metering the fuel into the combustion chambers of the internal combustion engine
  • the end of the injector element opposite the at least one fuel outlet channel is guided in a valve element, the end of which facing the at least one fuel outlet channel is formed in the shape of a sleeve.
  • a high-pressure storage space for fuel is in the injector housing He who has the at least one fuel outlet channel connection.
  • the present invention seeks to further develop a fuel injection valve according to the preamble of claim 1 such that its pressure fluctuations are reduced, without causing disadvantages in terms of dosing accuracy or other valve properties.
  • This object is achieved with a fuel injection valve having the features of claim 1.
  • the invention is based on the idea of arranging the transition region of the injector element from the first region within the valve element in which it has a relatively large diameter to the relatively smaller diameter within the valve element by means of a valve element that is longer than the prior art. It has been found that the pressure fluctuations can be reduced by this measure, without resulting in disadvantages with respect to the metering accuracy of the fuel or other valve properties.
  • a partial region of the second section of the injection nozzle element adjoins the transition region within the valve element.
  • valve element is integrally formed.
  • valve element is formed in two parts and has a sleeve-shaped extension element on the control chamber opposite side.
  • connection between the two parts of the valve element can be designed constructively by the extension element is designed as a slip-on, which is connected by a, in particular material or non-positive connection, in particular via a peripheral edge, with the valve element.
  • the injector housing for receiving the injector element has a recess with at least two regions that the injector element in addition to its leadership in the valve element is guided in the smaller diameter portion of the recess, that in the region of the recess is formed a substantially limited by the injector element and the valve element high-pressure storage space for fuel and that the volume of the high pressure accumulator space is kept constant by the larger diameter portion of the recess in comparison with a fuel injection valve, in which the transition region is arranged in the region of the end of the valve element opposite the control chamber, by the length of the transition region projecting beyond Section of the valve element is formed extended.
  • FIG. 1 shows a fuel injection valve according to the invention in a simplified longitudinal section
  • Fig. 2 a detail of the fuel injection valve according to FIG. 1 in the region of the extension of the valve piece in a comparison with FIG. 1 modified, two-piece valve piece.
  • a fuel injection system carries the reference numeral 1 in FIG. 1 as a whole.
  • the fuel injection system 1 has a fuel injection valve 10 for each of the cylinders of an internal combustion engine.
  • fuel injection valve 10 By means of the fuel injection valve 10, fuel is injected directly into an associated but not shown combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the fuel injection valve 10 has a high-pressure port 12, which is connected to a pressure accumulator 13 ("rail") in which fuel is stored under high pressure, for example about 2000 bar.
  • the fuel injection valve 10 has an injector housing 14, in whose longitudinal axis a recess 15 is formed.
  • the recess 15 is divided into at least two sections 16, 17, wherein the first section 16 has a larger diameter than the second section 17.
  • designed as an injection nozzle element nozzle needle 20 is arranged.
  • a sealing edge 21 is present on the nozzle needle 20, which cooperates with a housing-side injection valve seat 22.
  • fuel is discharged from the fuel injection valve 10 via at least one fuel outlet channel 23 into the combustion chamber of the internal combustion engine or such delivery is prevented.
  • a high-pressure accumulator space 24 is formed in the recess 15, said accumulator chamber being arranged above in the injector housing 14. formed axial channels 25 and the high-pressure port 12, the fuel injection valve 10 in the region of the Einsspritzventilsitzes 22 supplied with fuel.
  • the nozzle needle 20 has in the embodiment at least two sections 26 and 27.
  • the reference numeral 26 denotes a first portion, which is arranged on the sealing edge 21 opposite side of the nozzle needle 20 and has a larger diameter than the adjoining thereto via an intermediate portion 29 second portion 27.
  • the intermediate portion 29 is preferably inclined or conical educated.
  • the first portion 26 of the nozzle needle 20 is fluid-tight, but in sliding fit, guided in a valve member designed as a valve member 30, which closes the high-pressure accumulator space 24 upwards.
  • the valve piece 30 has a sleeve-shaped region 31 in the region of the receptacle of the first section 26 of the nozzle needle 20.
  • the sleeve-shaped portion 31 is formed extended in the direction of the second portion 27 of the recess 15 such that at least the intermediate portion 29 of the nozzle needle 20 is located within the sleeve-shaped portion 31.
  • an embodiment of the sleeve-shaped region 31 is preferred, in which the latter is extended by a length L 2 (including the intermediate section 29), the length ratio L 2 / L- 1 being: wherein L 2 / L- ⁇ is particularly preferably 1 / 4.15, and wherein L- ⁇ as the length from
  • Beginning of the intermediate portion 29 is defined to the beginning of the second portion 17 of the recess 15.
  • the inner diameter d 2 of the sleeve-shaped portion 31 should be more than 50% of the diameter di of the first portion 16 of the recess
  • the extension of the sleeve-shaped region 31 beyond the intermediate section 29 is either characterized by a one-piece valve piece 30, or else correspondingly 2 may be formed by a slip-on sleeve 33, which is connected to the end portion of the valve member 30, for example by a peripheral edge 38 by clamping, or in any other way positively or materially connected to the valve member 30, so that the valve member 30th is formed in two parts.
  • the larger-diameter portion 16 of the recess 15 is formed extended by the length by which the valve piece 30 with its sleeve-shaped portion 31 projects beyond the intermediate portion 29, so that the volume of the High-pressure accumulator 24 is unchanged compared to a conventional fuel injection valve.
  • the upper end face of the nozzle needle 20 in FIG. 1 forms a hydraulic control surface 32, which delimits a hydraulic control chamber 34 in the valve piece 30.
  • a compression spring 37 is arranged under bias, the force is applied to the nozzle needle 20 in the closing direction against the injection valve seat 22.
  • the pressure in the hydraulic control chamber 34 is influenced by the position of an electromagnetic control valve 40.
  • the latter has a control valve element 41 designed as a valve piston, which is guided in the valve piece 30.
  • an armature 42 is attached to the control valve element 41, wherein in an exemplary embodiment, not illustrated, the control valve 40 and the armature 42 may also be made in one piece.
  • the armature 42 cooperates with an electromagnetic coil 43.
  • the control valve element 41 is acted upon by a valve spring 44 in its closed position. In this, it lies with its in the figure 1 lower end with a circumferential and substantially radially outer sealing edge 45 on a formed in the valve member 30 as a flat seat control valve seat 46.
  • the control valve seat 46 is arranged in a control valve chamber 48 which communicates via an inflow throttle 49 with the high-pressure accumulator chamber 24.
  • the hydraulic control chamber 34 is also connected via such an inflow 51 is in constant communication with the high pressure accumulator 24.
  • Radially outside of the control valve seat 46 opens into the control valve chamber 48, a connection (without reference numeral) from the hydraulic control chamber 34 ago, in which an outflow throttle 52 is arranged.
  • the control valve element 41 is penetrated in its longitudinal direction by a connection channel 53 which opens on the upper side of the control valve element 41 into an armature space 54, which in turn is connected to a low-pressure connection 55.
  • the fuel injection valve 10 described so far operates as follows:
  • the coil 43 is energized, so that the control valve element 41 lifts with its sealing edge 45 from the control valve seat 46. Now fuel from the hydraulic control chamber 34 via the outflow throttle 52, the
  • Control valve chamber 48 and the connecting channel 53 to the low pressure port 55 flow.
  • the pressure in the high-pressure storage space 24 decreases, and when the forces acting in the direction of flow are below the force acting in the opening direction on the pressure surface 56, the sealing edge 21 of the nozzle needle 20 lifts off from the injection valve seat 22. Now you can get fuel from the high-pressure reservoir
  • the energization of the coil 43 is terminated, whereby the control valve element 41 is pressed by the valve spring 44 with the sealing edge 45 against the control valve seat 46 again.
  • the connection of the tax Valve chamber 48 with the low pressure port 55 is thus interrupted.
  • the pressure in the control valve chamber 48 increases via the inflow throttle 49 and, as a result and also because of the inflow throttle 51, the pressure in the hydraulic control chamber 34.
  • the nozzle needle 20 closes.
  • the fuel injection valve 10 can be modified or modified in many ways.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges Kraftstoffeinspritzventil ist bereits bekannt und wird insbesondere in sogenannten „Common-Rail-Systemen" bei Diesel-Brennkraftmaschinen zur Dosierung des Kraftstoffes in die Brennräume der Brennkraftmaschine benutzt. Hierbei weist das bekannte Kraftstoffeinspritzventil ein stiftförmiges Einspritzdüsenelement auf, das wenigstens einen Kraftstoffaustrittkanal in einem Injektorgehäuse öffnet beziehungsweise schließt. Hierbei ist das dem wenigstens einen Kraftstoffaustrittskanal gegenüberliegende Ende des Einspritzdüsenelements in einem Ventilelement geführt, dessen dem wenigstens einen Kraftstoffaustrittskanal zugewandtes Ende hülsenförmig ausgebildet ist. Das Einspritzdüsenelement geht bei dem bekannten Kraftstoffeinspritzventil im Endbereich des Ventilelements in einen im Durchmesser verringerten Abschnitt über. Von dem im Durchmesser reduzierten Abschnitt des Einspritzdüsenelements wird im Injektorgehäuse ein Hochdruckspeicherraum für Kraftstoff ausgebildet, der mit dem wenigstens einen Kraftstoffaustrittskanal Verbindung hat. Nachteilig bei dem bekannten Kraftstoffeinspritzventil ist, dass dieses in dem Hochdruckraum relativ starke Druckschwingungen aufweist, die sich nachteilig auf die Dosiergenauigkeit des Kraftstoffs sowie die Geräuschemissionen auswirken.

Description

Beschreibung
Kraftstoffeinspritzventil Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges Kraftstoffeinspritzventil ist bereits bekannt und wird insbesondere in sogenannten„Common-Rail-Systemen" bei Diesel-Brennkraftmaschinen zur Dosierung des Kraftstoffes in die Brennräume der Brennkraftmaschine benutzt. Hierbei weist das bekannte Kraftstoffeinspritzventil ein stiftförmiges Einspritzdüsenelement auf, das wenigstens einen Kraftstoffaustrittkanal in einem Injektorgehäuse öffnet beziehungsweise schließt. Hierbei ist das dem wenigstens einen Kraftstoffaustrittskanal gegenüberliegende Ende des Einspritzdüsenelements in einem Ventilelement geführt, dessen dem wenigstens einen Kraftstoffaustrittskanal zugewandtes Ende hülsenförmig ausgebildet ist. Das Einspritzdüsenelement geht bei dem bekannten Kraftstoffeinspritzventil im Endbereich des Ventilelements in einen im Durchmesser verringerten Abschnitt über. Von dem im Durchmesser reduzierten Abschnitt des Einspritzdüsenelements wird im Injektorgehäuse ein Hochdruckspeicherraum für Kraftstoff ausgebildet, der mit dem wenigstens einen Kraftstoffaustrittskanal Verbindung hat.
Nachteilig bei dem bekannten Kraftstoffeinspritzventil ist, dass dieses in dem Hochdruckraum relativ starke Druckschwingungen aufweist, die sich nachteilig auf die Dosiergenauigkeit des Kraftstoffs sowie die Geräuschemissionen auswirken. Offenbarung der Erfindung
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoffeinspritzventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass dessen Druckschwankungen verringert werden, ohne dass dies zu Nachteilen bezüglich der Dosiergenauigkeit oder sonstigen Ventileigenschaften führt. Diese Aufgabe wird bei einem Kraftstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Erfindung liegt dabei die Idee zugrunde, durch ein gegenüber dem Stand der Technik verlängertes Ventilelement den Übergangsbereich des Einspritzdüsenelements von dem ersten Bereich innerhalb des Ventilelements, in dem dieses einen relativ großen Durchmesser aufweist, auf den relativ hierzu geringeren Durchmesser innerhalb des Ventilelements anzuordnen. Es hat sich herausgestellt, dass sich die Druckschwankungen durch diese Maßnahme reduzieren lassen, ohne dass dies zu Nachteilen bezüglich der Dosiergenauigkeit des Kraftstoffs oder anderen Ventileigenschaften führt.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
In einer besonders bevorzugten konstruktiven Ausführung des Kraftstoffeinspritzventils ist es vorgesehen, dass sich an den Übergangsbereich innerhalb des Ventilelements ein Teilbereich des zweiten Abschnitts des Einspritzdüsenelements anschließt. Durch diese Maßnahmen lassen sich die Druckschwankungen im Hochdruckspeicherraum beim Betrieb des Kraftstoffeinspritzventils weiter reduzieren.
Vorteilhaft sowohl für die Druckschwankungen als auch für eine relativ einfache Herstellbarkeit des Ventilelements ist es, wenn der Innenbohrungsdurchmesser des Ventilelements im ersten und zweiten Abschnitt des Einspritzdüsenelements konstant ist. Um die Herstellkosten des Ventilelements möglichst gering zu halten, ist es darüber hinaus in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Ventilelement einstückig ausgebildet ist.
Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, dass das Ventilelement zweiteilig ausgebildet ist und ein hülsenförmiges Verlängerungselement auf der der Steuerkammer gegenüberliegenden Seite aufweist.
Im letztgenannten Fall kann die Verbindung zwischen den beiden Teilen des Ventilelements konstruktiv ausgebildet werden, indem das Verlängerungselement als Aufsteckhülse ausgebildet ist, die durch eine, insbesondere stoff- oder kraftschlüssige, Verbindung, insbesondere über einen umlaufenden Rand, mit dem Ventilelement verbunden ist.
Vorteilhaft für die Druckschwankungen sowie für die Festigkeit des Einspritzdüsenelements ist es weiterhin, wenn der Übergangsbereich vom ersten auf den zweiten Abschnitt des Einspritzdüsenelements kontinuierlich erfolgt, insbesondere mittels eines kegelförmigen Übergangsbereichs.
Um ein bekanntes Kraftstoffeinspritzventil nach dem Stand der Technik in ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil umzuwandeln, so dass dieses seine sonstigen Ventileigenschaften behält, ist es vorgesehen, dass das Injektorgehäuse zur Aufnahme des Einspritzdüsenelements eine Ausnehmung mit wenigstens zwei Bereichen aufweist, dass das Einspritzdüsenelement neben seiner Führung im Ventilelement in dem im Durchmesser kleineren Bereich der Ausnehmung geführt ist, dass im Bereich der Ausnehmung ein im Wesentlichen von dem Einspritzdüsenelement und dem Ventilelement begrenzter Hochdruckspeicherraum für Kraftstoff ausgebildet ist und, dass das Volumen des Hochdruckspeicherraums konstant gehalten ist, indem der im Durchmesser größere Bereich der Ausnehmung im Vergleich zu einem Kraftstoffeinspritzventil, bei dem der Übergangsbereich im Bereich des dem Steuerraum gegenüberliegenden Endes des Ventilelements angeordnet ist, um die Länge des den Übergangsbereich überragenden Abschnitts des Ventilelements verlängert ausgebildet ist. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigt in:
Fig. 1 : ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil in einem vereinfachten Längsschnitt, und
Fig. 2: einen Ausschnitt des Kraftstoffeinspritzventils gemäß der Fig. 1 im Bereich der Verlängerung des Ventilstücks bei einem gegenüber der Fig. 1 abgewandelten, zweiteiligen Ventilstück.
Ein Kraftstoffeinspritzsystem trägt in der Figur 1 insgesamt das Bezugszeichen 1 . Das Kraftstoffeinspritzsystem 1 weist für jeden der Zylinder einer Brennkraftmaschine ein Kraftstoffeinspritzventil 10 auf. Mittels des Kraftstoffeinspritzventils 10 wird Kraftstoff direkt in einen ihr zugeordneten, jedoch nicht gezeichneten Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. Hierzu verfügt das Kraftstoffeinspritzventil 10 über einen Hochdruckanschluss 12, der an einen Druckspeicher 13 ("Rail") angeschlossen ist, in dem Kraftstoff unter hohem Druck, beispielsweise etwa 2000bar, gespeichert ist.
Das Kraftstoffeinspritzventil 10 weist ein Injektorgehäuse 14 auf, in dessen Längsachse eine Ausnehmung 15 ausgebildet ist. Hierbei gliedert sich die Ausnehmung 15 in zumindest zwei Abschnitte 16, 17, wobei der erste Abschnitt 16 einen größeren Durchmesser aufweist, als der zweite Abschnitt 17. In der Ausnehmung 15 ist unter anderem eine als Einspritzdüsenelement ausgebildete Düsennadel 20 angeordnet. An seinem in der Figur 1 unterem Ende ist an der Düsennadel 20 eine Dichtkante 21 vorhanden, die mit einem gehäuseseitigen Einspritzventilsitz 22 zusammenarbeitet. Je nach Stellung der Düsennadel 20 wird von dem Kraftstoffeinspritzventil 10 über wenigstens einen Kraftstoffaustrittskanal 23 Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine abgegeben oder eine solche Abgabe unterbunden.
Zwischen der Ausnehmung 15 und der Düsennadel 20 ist in der Ausnehmung 15 ein Hochdruckspeicherraum 24 gebildet, der über im Injektorgehäuse 14 ausge- bildete Axialkanäle 25 und den Hochdruckanschluss 12 das Kraftstoffeinspritzventil 10 im Bereich des Einsspritzventilsitzes 22 mit Kraftstoff versorgt.
Die Düsennadel 20 weist im Ausführungsbeispiel zumindest zwei Abschnitte 26 und 27 auf. Hierbei kennzeichnet die Bezugsziffer 26 einen ersten Abschnitt, der auf der der Dichtkante 21 gegenüberliegenden Seite der Düsennadel 20 angeordnet ist und einen größeren Durchmesser aufweist, als der sich daran über einen Zwischenabschnitt 29 anschließende zweite Abschnitt 27. Hierbei ist der Zwischenabschnitt 29 bevorzugt schräg beziehungsweise kegelförmig ausgebil- det. Der erste Abschnitt 26 der Düsennadel 20 ist fluiddicht, aber im Gleitsitz, in einem als Ventilelement ausgebildeten Ventilstück 30 geführt, welches den Hochdruckspeicherraum 24 nach oben abschließt.
Das Ventilstück 30 weist im Bereich der Aufnahme des ersten Abschnitts 26 der Düsennadel 20 einen hülsenförmigen Bereich 31 auf. Erfindungswesentlich ist, dass der hülsenförmige Bereich 31 in Richtung des zweiten Abschnitts 27 der Ausnehmung 15 derart verlängert ausgebildet ist, dass zumindest der Zwischenabschnitt 29 der Düsennadel 20 sich innerhalb des hülsenförmigen Bereichs 31 befindet. Bevorzugt ist jedoch eine Ausbildung des hülsenförmigen Bereichs 31 , bei der dieser um eine Länge L2 (inklusive des Zwischenabschnitts 29) verlängert ist, wobei das Längenverhältnis L2 / L-ι beträgt: wobei L2/ L-ι besonders bevorzugt 1 / 4,15 beträgt, und wobei L-ι als Länge ab
Beginn des Zwischenabschnitts 29 bis zum Beginn des zweiten Abschnitts 17 der Ausnehmung 15 definiert ist.
Weiterhin sollte der innere Durchmesser d2 des hülsenförmigen Bereichs 31 mehr als 50% des Durchmessers di des ersten Abschnitts 16 der Ausnehmung
15 betragen, um eine sichere Zuströmung von Kraftstoff in das Totvolumen zu gewährleisten.
Die Verlängerung des hülsenförmigen Bereichs 31 über den Zwischenabschnitt 29 hinaus kenn entweder durch ein einteiliges Ventilstück 30, oder aber entspre- chend der Figur 2 durch eine Aufsteckhülse 33 ausgebildet sein, die zum Beispiel über einen umlaufenden Rand 38 mit dem Endbereich des Ventilstücks 30 durch Klemmschluss, oder in sonstiger Art und Weise kraft- oder stoffschlüssig mit dem Ventilstück 30 verbunden ist, so dass das Ventilstück 30 zweiteilig ausgebildet ist.
Im Vergleich zu einem bekannten Kraftstoffeinspritzventil ist es darüber hinaus vorgesehen, dass der im Durchmesser größere Abschnitt 16 der Ausnehmung 15 um die Länge, um die das Ventilstück 30 mit seinem hülsenförmigen Bereich 31 den Zwischenabschnitt 29 überragt, verlängert ausgebildet ist, so dass das Volumen des Hochdruckspeicherraums 24 im Vergleich zu einem konventionellen Kraftstoffeinspritzventil unverändert ist.
Die in der Figur 1 obere Stirnfläche der Düsennadel 20 bildet eine hydraulische Steuerfläche 32 aus, die im Ventilstück 30 einen hydraulischen Steuerraum 34 begrenzt. Zwischen einem Grund 35 des Injektorgehäuses 14 und einem umlaufenden Bund 36 der Düsennadel 20 ist eine Druckfeder 37 unter Vorspannung angeordnet, die die Düsennadel 20 in Schließrichtung gegen den Einspritzventilsitz 22 kraftbeaufschlagt.
Der Druck in dem hydraulischen Steuerraum 34 wird durch die Stellung eines elektromagnetischen Steuerventils 40 beeinflusst. Letzteres verfügt über ein als Ventilkolben ausgebildetes Steuerventilelement 41 , welches im Ventilstück 30 geführt ist. In seinem in der Figur 1 oberen Ende ist am Steuerventilelement 41 ein Anker 42 angebracht, wobei in einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel das Steuerventil 40 und der Anker 42 auch einstückig ausgeführt sein können. Der Anker 42 arbeitet mit einer elektromagnetischen Spule 43 zusammen. Das Steuerventilelement 41 wird von einer Ventilfeder 44 in seine geschlossene Stellung beaufschlagt. In dieser liegt es mit seinem in der Figur 1 unteren Ende mit einer umlaufenden und im Wesentlichen radial außen liegenden Dichtkante 45 an einem im Ventilstück 30 als Flachsitz ausgebildeten Steuerventilsitz 46 an.
Der Steuerventilsitz 46 ist in einer Steuerventilkammer 48 angeordnet, welcher über eine Zuströmdrossel 49 mit dem Hochdruckspeicherraum 24 in Verbindung steht. Auch der hydraulische Steuerraum 34 steht über eine solche Zuströmdros- sei 51 mit dem Hochdruckspeicherraum 24 in ständiger Verbindung. Radial außerhalb vom Steuerventilsitz 46 mündet in die Steuerventilkammer 48 eine Verbindung (ohne Bezugszeichen) vom hydraulischen Steuerraum 34 her, in der eine Abströmdrossel 52 angeordnet ist. Das Steuerventilelement 41 wird in seiner Längsrichtung von einem Anschlusskanal 53 durchsetzt, der auf der Oberseite des Steuerventilelements 41 in einen Ankerraum 54 mündet, der wiederum mit einem Niederdruckanschluss 55 verbunden ist.
Das soweit beschriebene Kraftstoffeinspritzventil 10 arbeitet wie folgt:
Im Ruhezustand wird das Steuerventilelement 41 von der Ventilfeder 44 mit der Dichtkante 45 gegen den Steuerventilsitz 46 gedrückt. Damit ist der hydraulische Steuerraum 34 vom Niederdruckanschluss 55 getrennt. Aufgrund der Verbindung über die Zuströmdrossel 51 zum Hochdruckspeicherraum 24 herrscht in ihm folg- lieh der hohe Druck des Hochdruckspeicherraums 24. Durch die entsprechende, in Schließrichtung an der hydraulischen Steuerfläche 32 wirkende Kraft und die Kraft der Ventilfeder 37, die in Summe die an einer Druckfläche 56 in Öffnungsrichtung wirkende Kraft übersteigen, wird die Düsennadel 20 mit der Dichtkante 21 gegen den Einspritzventilsitz 22 gedrückt. Die Kraftstoffaustrittskanäle 23 sind daher vom Hochdruckspeicherraum 24 getrennt, es kann kein Kraftstoff austreten.
Für eine Einspritzung wird die Spule 43 bestromt, sodass das Steuerventilelement 41 mit seiner Dichtkante 45 vom Steuerventilsitz 46 abhebt. Nun kann Kraftstoff vom hydraulischen Steuerraum 34 über die Abströmdrossel 52, die
Steuerventilkammer 48 und den Anschlusskanal 53 zum Niederdruckanschluss 55 abströmen. Der Druck im Hochdruckspeicherraum 24 sinkt, und wenn die in Fließrichtung wirkenden Kräfte unterhalb der in Öffnungsrichtung an der Druckfläche 56 wirkenden Kraft liegen, hebt die Dichtkante 21 der Düsennadel 20 vom Einspritzventilsitz 22 ab. Nun kann Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicherraum
24 über die Kraftstoffaustrittskanäle 23 in den Brennraum abgegeben werden.
Zum Beenden der Einspritzung wird die Bestromung der Spule 43 beendet, wodurch das Steuerventilelement 41 von der Ventilfeder 44 mit der Dichtkante 45 wieder gegen den Steuerventilsitz 46 gepresst wird. Die Verbindung der Steuer- ventilkammer 48 mit dem Niederdruckanschluss 55 ist somit unterbrochen. Über die Zuströmdrossel 49 steigt der Druck in der Steuerventilkammer 48 an und infolge und auch wegen der Zuströmdrossel 51 auch der Druck im hydraulischen Steuerraum 34. Sobald die in Fließrichtung wirkenden Kräfte die in Öffnungsrich- tung wirkende Kraft übersteigen, schließt die Düsennadel 20.
Ergänzend wird erwähnt, dass das Kraftstoffeinspritzventil 10 in vielfältiger Art und Weise modifiziert beziehungsweise abgewandelt werden kann.

Claims

Ansprüche
1 . Kraftstoffeinspritzventil mit einem Injektorgehäuse (14), in dem ein stift- förmiges Einspritzdüsenelement (20) mit seinem einen Ende in einem Ventilelement (30) gleitend geführt ist, wobei das Einspritzdüsenelement (20) in dem Ventilelement (30) einen Steuerraum (34) begrenzt und mit seinem dem Ventilelement (30) gegenüberliegenden anderen Ende wenigstens einen Kraftstoffaustrittskanal (23) zumindest mittelbar freigibt oder verschließt und wobei das Einspritzdüsenelement (20) zumindest in einem Teilbereich seiner Führung in dem Ventilelement (30) einen ersten Abschnitt (26) mit einem ersten Durchmesser und einen sich an den ersten Abschnitt (26) in Richtung des wenigstens einen Kraftstoffaustrittskanals (23) anschließenden zweiten Abschnitt (27) mit gegenüber dem ersten Durchmesser geringerem Durchmesser aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergangsbereich (29) vom ersten Abschnitt (26) in den zweiten Abschnitt (27) vollständig innerhalb des Ventilelements (30) angeordnet ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich an den Übergangsbereich (29) innerhalb des Ventilelements (20) ein Teilbereich des zweiten Abschnitts (27) anschließt.
3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (30) eine hülsenförmige Verlängerung (31 ) aufweist, dass die hülsenförmige Verlängerung (31 ) um eine Länge L2 inklusive des Zwischenabschnitts (29) verlängert ist, wobei das Längenverhältnis L2 / Li beträgt: wobei L2 / L-ι besonders bevorzugt 1 / 4,15 beträgt, und wobei L-ι als Länge ab Beginn des Zwischenabschnitts (29) bis zum Beginn des zweiten Abschnitts (17) der Ausnehmung (15) definiert ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Innenbohrungsdurchmesser (d2) des Ventilelements (30) im Bereich des ersten und zweiten Abschnitts (26, 27) des Einspritzdüsenelements (20) konstant ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Ventilelement (30) einstückig ausgebildet ist.
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Ventilelement (30) zweiteilig ausgebildet ist und ein hülsenför- miges Verlängerungselement (33) auf der dem Steuerraum (34) abgewandten Seite aufweist.
Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verlängerungselement als Aufsteckhülse (33) ausgebildet ist, das durch eine, insbesondere stoff- oder kraftschlüssige, Verbindung, insbesondere über einen umlaufenden Rand (38), mit dem Ventilelement (30) verbunden ist. Kraftstoffeinspntzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Übergangsbereich (29) vom ersten Abschnitt (26) auf den zweiten Abschnitt (27) kontinuierlich erfolgt, insbesondere mittels eines kegelförmigen Übergangsbereichs (29).
Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Injektorgehäuse (14) zur Aufnahme des Einspritzdüsenelements (20) eine Ausnehmung (15) mit wenigstens zwei Bereichen (16, 17) aufweist, dass das Einspritzdüsenelement (20) neben seiner Führung im Ventilelement (30) in dem im Durchmesser kleineren Bereich (17) der Ausnehmung (15) geführt ist, dass im Bereich der Ausnehmung
(15) ein im Wesentlichen von dem Einspritzdüsenelement (20) und dem Ventilelement (30) begrenzter Hochdruckspeicherraum (24) für Kraftstoff ausgebildet ist und, dass das Volumen des Hochdruckspeicherraums (24) konstant gehalten ist, indem der im Durchmesser größere Bereich
(16) der Ausnehmung (15) im Vergleich zu einem Kraftstoffeinspritzventil (10), bei dem der Übergangsbereich (29) im Bereich des dem Steuerraum (34) gegenüberliegenden Endes des Ventilelements (30) angeordnet ist, um die Länge des den Übergangsbereich (29) überragenden Abschnitts des Ventilelements (30) verlängert ausgebildet ist.
Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere Common-Rail-System, mit einem Kraftstoffeinspritzventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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