EP2496822A1 - Einspritzdüse für einen lecklosen kraftstoffinjektor - Google Patents

Einspritzdüse für einen lecklosen kraftstoffinjektor

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EP2496822A1
EP2496822A1 EP10763670A EP10763670A EP2496822A1 EP 2496822 A1 EP2496822 A1 EP 2496822A1 EP 10763670 A EP10763670 A EP 10763670A EP 10763670 A EP10763670 A EP 10763670A EP 2496822 A1 EP2496822 A1 EP 2496822A1
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EP
European Patent Office
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recess
valve needle
valve
fuel
fuel injector
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Wilhelm Christ
Klaus-Peter Gansert
Thilo Kreher
Frank Ulrich Rueckert
Gerhard Suenderhauf
Fridolin Zeck
Marcus Schilling
Kerstin Kling
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M61/12Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type characterised by the provision of guiding or centring means for valve bodies
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    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/168Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector for an internal combustion engine having a valve body in which a valve needle is arranged longitudinally displaceable, which cooperates with a formed on the valve needle valve needle tip with a valve seat of the valve body, which limits a valve body formed between the valve body and valve fuel pressure chamber, said Cooperation of the valve needle with the valve seat, a fuel flow to at least one injection port allows or is interrupted, the fuel is supplied to the pressure chamber continuously or discontinuously and wherein in the pressure space between the valve needle and the valve body, a closing throttle is formed.
  • Such a fuel! Njektor is known from DE 10 2007 032 741 A1.
  • the fuel injector described in this document is leak-free designed for high injection pressures by dispensing with a low-pressure stage.
  • only small forces are available for closing the valve needle, which reduces the ability to inject small quantities of fuel.
  • This disadvantage is difficult to compensate, for example, by the use of correspondingly fast switching control valves, which is expensive and expensive. Therefore, in the subject of this document, a permanent and constant closing force is generated on the valve needle by a sharp-edged gap choke is formed between the valve needle and the valve body in the pressure chamber.
  • the gap throttle is formed by a separately incorporated into the valve needle collar having a sharp edge at its outer edge, so that between the edge of the collar and the Ven- Til ecology the sharp-edged circumferential and thus an annular gap forming gap choke is formed.
  • the federal government may also have lateral poles.
  • a relief bore in the form of a closing throttle may also be provided, such a bore being incorporated in a separate component in the form of a throttle plate.
  • a throttle plate is due to the separate component an increased construction cost.
  • the invention is based on the object to provide a fuel injector in which one of the closing operation of the valve needle is optimized by an improved over the prior art closing throttle.
  • the closing throttle is formed by at least one segment-shaped recess on a circumferential sealing collar and that the collar is part of the valve needle guide portion.
  • the recess has a longitudinal extent, which has at least the simple maximum recess depth based on the number of all recesses.
  • the longitudinal extension of the recess has twice the maximum recess depth based on the number of all recesses.
  • the longitudinal extent refers to the axial length of the recess along the valve needle, while the recess depth refers to the (changing) distance of the recess to the valve body.
  • The- The geometric design defines the pressure drop of the fuel along the closing throttle and thus influences the closing behavior of the valve needle. It has proven to be advantageous to arrange a total of three recesses distributed on the circumference of the valve needle.
  • the at least one recess is circular arc-shaped. This embodiment offers advantages in the case of recess grinding.
  • the recess is aligned at an angle to the longitudinal axis of the valve needle.
  • the recess is integrated in a flow recess.
  • a flow recess Such a configuration is provided in particular when the needle guide already contains consultancynanschliffe to direct the amount of fuel to the injection openings. In this case, the integration of the throttles in these bevels for cost reasons is advantageous.
  • an upper bevel, the recess and the flow recess in the flow direction of the fuel are arranged in alignment with each other in the valve needle guide region.
  • turbulence in the flow of the fuel can be avoided.
  • the rotationally symmetrical intermediate region is basically without a hydraulic or mechanical function, but possibly offers advantages in the machining of the nozzle needle.
  • This advantage can be achieved in a further embodiment of the invention without the rotationally symmetrical intermediate region when a transition region is arranged between the recess and the flow gap recess, wherein the transition region has the same contour as the recess.
  • This is advantageously achieved in that the recess and a gap area in front of the recess and the Strömungsspaltaus supraung are made in a grinding operation.
  • the transition region can then be produced in a second sanding pass by a simple transfer of the sanding tool. the.
  • a particular advantage is that the valve needle does not have to be re-clamped for this second sanding cycle.
  • valve body 1 shows a sectional view of a valve body longitudinally displaceably arranged valve needle with a segment-shaped recess on a circumferential sealing collar
  • FIG. 2 shows a view of the valve needle according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a detailed view of a valve needle, in which the segment-shaped recess is arranged at an angle to the longitudinal axis of the valve needle,
  • FIG. 4 is a detailed view of a valve needle, in which the segment-shaped recess is integrated in a mecanicnanschliff,
  • FIG. 5 shows a view of a valve needle with a recess in the collar, which is arranged in alignment with a flow recess in the needle guide of the valve needle following the collar with the inclusion of a rotationally symmetrical region
  • FIG. 6 is a sectional view through the valve needle and the valve body according to Figure 5,
  • FIG. 7 is a detailed view of a valve needle with a recess in the collar, which is arranged in alignment with a subsequent flow recess in the needle guide of the valve needle
  • 8 is a sectional view through the valve needle and the valve body according to Figure 5
  • FIG. 10 shows a position of a grinding tool in a second grinding step for producing a valve needle according to FIG.
  • valve needles 1 and valve body 2 of a fuel injector shown in detail in the figures are designed in particular for use in self-igniting internal combustion engines with a common rail injection system.
  • the fuel injector is suitable for precisely controlling even small fuel injection quantities which have to be metered as part of a pilot injection in order to achieve low emission values.
  • the various embodiments all relate to a closing throttle, which is intended to ensure a stable closing of the valve needle 1 in fuel injectors without pressure stage. By closing the valve needle 1 is above the
  • Closing throttle a higher hydraulic pressure than below the closing throttle built, which supports the closing and accelerates.
  • valve needle 1 shows a first embodiment of such a valve needle 1, which is guided longitudinally displaceably in a valve body 2.
  • the valve body 2 has a needle seat cooperating with a valve needle tip 3 (FIG. 2), which cooperates with at least one injection opening, through which fuel can be introduced into a combustion chamber of an associated cylinder-piston unit of the internal combustion engine.
  • the fuel taken from the rail of the common rail injection system under high pressure (up to 3,000 bar) is supplied to the at least one injection opening controlled by a pressure space in the form of a gap formation between the nozzle needle 1 and the valve body 2.
  • the control normally takes an unillustrated and acting on a valve ball actuator module, wherein the valve ball with a in a Holding body of the actuator module incorporated valve seat cooperates.
  • the valve seat is connected via a connecting line to a control chamber, which in turn is flow-connected to the rail via an inlet throttle.
  • the control chamber is arranged opposite to the valve needle tip 3 at the end of the valve needle 1 in the valve body 2 cooperating with the holding body.
  • the valve ball lifts from the valve seat and acting on the control room side end face of the valve needle 1 hydraulic pressure in the control chamber is lowered by discharge of fuel through the connecting line and further via a subsequent to the valve seat discharge line in the holding body.
  • valve needle 1 In this switching state, the valve needle 1 is moved from the approximately approaching under rail pressure at a pressure shoulder 14 of the valve needle 1 fuel against the force of a valve needle spring 4 in the direction of the holding body and the valve needle tip 3 lifts from the needle seat. The fuel is then injected into the combustion chamber, the at least one injection port. If the actuator module is moved into its second switching position, the valve ball is moved onto the valve seat and fuel flowing into the control chamber through the inlet throttle from the rail increases the hydraulic pressure in the control chamber. The valve needle tip 3 is pressed back onto the needle seat. The injection process is thus terminated.
  • annular gap 5 is formed as part of the gap formation or of the pressure chamber in an upper valve spring area, into which - as explained - the fuel under rail pressure flows.
  • the valve body 2 is formed so that it forms a guide 6, in which the valve needle 1 with an upper valve needle guide portion 1 1 is performed exactly.
  • an upper bevel 7 is incorporated in the valve needle 1 and the upper valve needle guide portion 1 1, which extends to a circumferential sealing collar 8 of the valve needle 1.
  • the collar 8 is part of the upper (or below explained below) valve needle guide portion 1 1.
  • a segment-shaped recess 9 is incorporated in extension to the upper section 7, for example, ground.
  • upper sections 7 and recessed in the collar 8 recesses 9 may be arranged distributed.
  • a rotationally symmetrical region 10 incorporated in the valve needle 11 follows in the form of a recess.
  • this rotationally symmetrical region 10 includes another cooperating with the guide 6 lower Ventilnadel operationsbe- area 1 1, in which at least one flow recess 12 is incorporated.
  • the flow recess 12 is designed such that the fuel passes along the flow recess 12 without throttling losses in an annular space 13, which in turn is connected to the needle seat.
  • the annular space 13 is created by manufacturing the valve needle 1 with a reduced diameter in relation to the valve needle guide area 11. As a result, the pressure shoulder 14 is formed.
  • FIG. 2 shows the nozzle needle 1 embodied according to FIG. 1 in a perspective view, although the control-chamber-side end is not shown.
  • Figure 3 shows an embodiment of the valve needle 1, wherein the recess 9a is aligned at an angle to the longitudinal axis of the valve needle 1 in the valve guide portion 1 1.
  • the recess 9a extends up to the rotationally symmetrical region 10 and can be configured such that the recess 9a itself forms the closing throttle.
  • the closing throttle may be formed by a throttle point 17 in the collar 8a of the recess 9a.
  • the closing throttle in the form of a throttle point 17a similar to FIG. 3 is inserted or incorporated into the existing flow recess 12 in the valve guide region 11 of the valve needle 1.
  • the upper bevel 7, the recess 9 recessed in the collar 8 and the flow recess 12 are aligned in the flow direction of the fuel.
  • a rotationally symmetrical region 10 is incorporated into the valve needle 1.
  • This arrangement is advantageous in terms of a turbulence-free flow of the fuel.
  • a transition region 15 between the recess 9 and the flow recess 12 is arranged.
  • the particular advantage of this transition region 15 is that this as shown in Figures 9 and 10, can be easily made in two consecutive grinding operations, without re-tightening the valve needle 1.
  • a grinding tool 16 has the contour shown in FIGS. 9 and 10, and in a first grinding run according to FIG. 9 the upper bevel 7 is above or in the drawing to the left of the recess 9, the recess 9 itself and the flow recess 12 in the valve needle guide. rich 1 1 ground into the valve needle 1. Of particular importance here is that the upper section 7 is ground deeper than the flow recess 12 in the valve needle 1. Furthermore, the transition region 15 is shown in a raw state. However, it is also provided within the scope of the invention to loop the transition region 15 completely into the valve needle 1 during the second grinding cycle.
  • the displacement region 15 is ground into the valve needle 1 by displacing the grinding tool 16 to the right. In this case, only the part of the grinding tool 16 touches the valve needle 1, which grinds this transition region 15.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor für eine Brennkraftmaschine mit einem Ventilkörper (2), in dem eine Ventilnadel (1) längsverschiebbar angeordnet ist, die mit einer an der Ventilnadel (1) ausgebildeten Ventilnadelspitze (3) mit einem Ventilsitz des Ventilkörpers (2) zusammenwirkt, der einen zwischen Ventilkörper (2) und Ventilnadel (1) gebildeten kraftstoffbefüllten Druckraum begrenzt, wobei durch das Zusammenwirken der Ventilnadel (1) mit dem Ventilsitz (2) ein Kraftstoffstrom zu zumindest einer Einspritzöffnung ermöglicht oder unterbrochen wird, wobei der Kraftstoff dem Druckraum kontinuierlich oder diskontinuierlich zugeführt wird und wobei in dem Druckraum zwischen der Ventilnadel (1) und dem Ventilkörper (2) eine Schließdrossel ausgebildet ist. Erfindungsgemäß wird ein Kraftstoffinjektor bereitgestellt, bei dem ein der Schließvorgang der Ventilnadel (1) durch eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Schließdrossel optimiert ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Schließdrossel durch zumindest eine segmentförmige Aussparung (9, 9a) an einem umlaufenden dichtenden Kragen (8, 8a) gebildet ist und dass der Kragen (8, 8a) Bestandteil des Ventilnadelführungsbereichs (11) ist.

Description

Beschreibung
Titel: Einspritzdüse für einen lecklosen Kraftstoff! niektor Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor für eine Brennkraftmaschine mit einem Ventilkörper, in dem eine Ventilnadel längsverschiebbar angeordnet ist, die mit einer an der Ventilnadel ausgebildeten Ventilnadelspitze mit einem Ventilsitz des Ventilkörpers zusammenwirkt, der einen zwischen Ventilkörper und Ventilnadel gebildeten kraftstoff befüllten Druckraum begrenzt, wobei durch das Zusammenwirken der Ventilnadel mit dem Ventilsitz ein Kraftstoffstrom zu zumindest einer Einspritzöffnung ermöglicht oder unterbrochen wird, wobei der Kraftstoff dem Druckraum kontinuierlich oder diskontinuierlich zugeführt wird und wobei in dem Druckraum zwischen der Ventilnadel und dem Ventilkörper eine Schließdrossel ausgebildet ist.
Stand der Technik
Ein derartiger Kraftstoff! njektor ist aus der DE 10 2007 032 741 A1 bekannt. Der in diesem Dokument beschriebene Kraftstoffinjektor ist leckagefrei für hohe Einspritzdrücke ausgeführt, indem auf eine Niederdruckstufe verzichtet wird. Damit stehen für das Schließen der Ventilnadel jedoch nur geringe Kräfte zur Verfügung, was die Fähigkeit zur Einspritzung kleiner Kraftstoffmengen vermindert. Dieser Nachteil lässt sich nur schwer kompensieren, beispielsweise durch die Verwendung von entsprechend schnell schaltenden Steuerventilen, was jedoch teuer und aufwendig ist. Daher wird beim Gegenstand dieses Dokuments eine permanente und konstante Schließkraft auf die Ventilnadel erzeugt, indem zwischen der Ventilnadel und dem Ventikörper in dem Druckraum eine scharfkantige Spaltdrossel ausgebildet ist. Die Spaltdrossel ist durch einen separat in die Ventilnadel eingearbeiteten Bund ausgebildet, der an seinem äußeren Rand eine scharfe Kante aufweist, so dass zwischen der Kante des Bundes und dem Ven- tilkörper die scharfkantige umlaufende und somit einen Ringspalt bildende Spaltdrossel gebildet ist. Zusätzlich kann der Bund darüber hinaus seitliche Anschliffe aufweisen.
Alternativ zu der zuvor beschriebenen Ausgestaltung kann auch eine Entlastungsbohrung in Form einer Schließdrossel vorgesehen werden, wobei eine solche Bohrung in einem separaten Bauteil in Form einer Drosselplatte eingearbeitet wird. Eine solche Drosselplatte stellt aufgrund des separaten Bauteils einen erhöhten Bauaufwand dar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Kraftstoffinjektor bereitzustellen, bei dem ein der Schließvorgang der Ventilnadel durch eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Schließdrossel optimiert ist.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Schließdrossel durch zumindest eine segmentförmige Aussparung an einem umlaufenden dichtenden Kragen gebildet ist und dass der Kragen Bestandteil des Ventilnadelführungsbereichs ist. Dadurch ist zunächst einmal die Herstellung vereinfacht, da die Schließdrossel nicht mehr in einen separat zu erzeugenden Bund einzuarbeiten ist. Der Kragen ist als Bestandteil des Ventilführungsbereichs dichtend in dem Ventilkörper geführt und nur durch die Aussparung strömt eine genau definierte Kraftstoffmenge. Die Strömungsmenge und damit das Schließverhalten ist durch diese Ausgestaltung gegenüber dem Stand der Technik verbessert beziehungsweise präzisiert.
Vorteile der Erfindung
In Weiterbildung der Erfindung weist die Aussparung eine Längserstreckung auf, die zumindest der einfachen maximalen Aussparungstiefe bezogen auf die Anzahl aller Aussparungen aufweist. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist die Längserstreckung der Aussparung die zweifache maximale Aussparungstiefe bezogen auf die Anzahl aller Aussparungen aus. Die Längserstreckung bezeichnet die axiale Länge der Aussparung entlang der Ventilnadel, während die Aussparungstiefe den (sich ändernden) Abstand der Aussparung zu dem Ventilkörper bezeichnet. Die- se geometrische Ausgestaltung definiert den Druckabfall des Kraftstoffs entlang der Schließdrossel und beeinflusst somit das Schließverhalten der Ventilnadel. Dabei hat es sich als vorteilhafte erwiesen, insgesamt drei Aussparungen auf dem Umfang der Ventilnadel verteilt anzuordnen.
In Weiterbildung der Erfindung ist die zumindest eine Aussparung kreisbogenförmig ausgebildet. Diese Ausgestaltung bietet beim Einstichschleifen Vorteile.
In weiterer Ausgestaltung ist die Aussparung unter einem Winkel zu der Längsachse der Ventilnadel ausgerichtet. Eine solche Ausgestaltung bietet Vorteile bei einer Führungsanordnung der Düsennadel.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Aussparung in eine Strömungsaussparung integriert. Eine solche Ausgestaltung wird insbesondere vorgesehen, wenn die Nadelführung schon Flächenanschliffe enthält, um die Menge von Kraftstoff zu den Einspritzöffnungen zu leiten. In diesem Fall ist die Integration der Drosseln in diese Anschliffe aus Kostengründen vorteilhaft.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind ein oberer Anschliff, die Aussparung und die Strömungsaussparung in Strömungsrichtung des Kraftstoffs fluchtend zueinander in den Ventilnadelführungsbereich angeordnet. Durch diese Ausgestaltung werden Verwirbelungen im Strömungsverlauf des Kraftstoffs vermieden. Dabei kann an die Aussparung ein Ringspalt anschließen oder aber die Strömungsaussparung folgt unmittelbar an die Aussparung in dem Kragen an. Der rotationssymmetrische Zwischenbereich ist im Grunde ohne eine hydraulische oder mechanische Funktion, bietet aber ggf. Vorteile bei der Bearbeitung der Düsennadel.
Dieser Vorteil kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auch ohne den rotationssymmetrischen Zwischenbereich erzielt werden, wenn zwischen der Aussparung und der Strömungsspaltausnehmung ein Übergangsbereich angeordnet ist, wobei der Übergangsbereich die gleiche Kontur wie die Aussparung aufweist. Dies wird vorteilhaft dadurch erreicht, dass die Aussparung und ein Spaltbereich vor der Aussparung sowie die Strömungsspaltausnehmung in einem Schleifvorgang gefertigt werden. Dabei kann dann der Übergangsbereich in einen zweiten Schleifgang durch ein einfaches Umsetzen des Schleifwerkzeugs gefertigt wer- den. Ein besonderer Vorteil ist es, dass für diesen zweiten Schleifgang die Ventilnadel nicht umgespannt werden muss.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, wobei in der Zeichnungsbeschreibung in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
Fig.1 eine Schnittdarstellung einer in einem Ventilkörper längs verschiebbar angeordneten Ventilnadel mit einer segmentförmigen Aussparung an einem umlaufenden dichtenden Kragen,
Fig.2 eine Ansicht der Ventilnadel gemäß Fig.1 ,
Fig.3 eine Detailansicht einer Ventilnadel, bei der die segmentförmige Aussparung in einem Winkel zur Längsachse der Ventilnadel angeordnet ist,
Fig.4 eine Detailansicht einer Ventilnadel, bei der die segmentförmige Aussparung in einen Flächenanschliff integriert ist,
Fig.5 eine Ansicht einer Ventilnadel mit einer Aussparung in dem Kragen, die fluchtend zu einer dem Kragen unter Einschluss eines rotationssymetri- schen Bereichs nachfolgenden Strömungsaussparung in der Nadelführung der Ventilnadel angeordnet ist,
Fig.6 eine Schnittdarstellung durch die Ventilnadel und den Ventilkörper gemäß Fig.5,
Fig.7 eine Detailansicht einer Ventilnadel mit einer Aussparung in dem Kragen, die fluchtend zu einer nachfolgenden Strömungsaussparung in der Nadelführung der Ventilnadel angeordnet ist, Fig.8 eine Schnittdarstellung durch die Ventilnadel und den Ventilkörper gemäß Fig.5,
Fig.9 Position eines Schleifwerkzeugs bei einem ersten Schleifschritt zur Herstellung einer Ventilnadel gemäß Fig.7 und
Fig.10 Position eines Schleifwerkzeugs bei einem zweiten Schleifschritt zur Herstellung einer Ventilnadel gemäß Fig.7.
Ausführungsform der Erfindung
Die in den Figuren ausschnittsweise dargestellten Ventilnadeln 1 und Ventilkörper 2 eines Kraftstoffinjektors sind insbesondere zur Verwendung bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen mit einem Common-Rail-Einspritzsystem ausgestaltet. Dabei ist der Kraftstoffinjektor geeignet, auch kleine Kraftstoffeinspritzmengen, die im Rahmen einer Voreinspritzung zur Erreichung niedriger Emissionswerte dosiert werden müssen, präzise zu steuern. Die verschiedenen Ausgestaltungen betreffen alle eine Schließdrossel, die bei Kraftstoffinjektoren ohne Druckstufe ein stabiles Schließen der Ventilnadel 1 gewährleisten soll. Durch die Schließdrossel wird beim Schließvorgang der Ventilnadel 1 oberhalb der
Schließdrossel ein höherer hydraulischer Druck als unterhalb der Schließdrossel aufgebaut, der den Schließvorgang unterstützt und beschleunigt.
Fig.1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer solchen Ventilnadel 1 , die in einem Ventilkörper 2 längsverschiebbar geführt ist. Der Ventilkörper 2 weist eine mit einer Ventilnadelspitze 3 (Figur 2) zusammenwirkenden Nadelsitz auf, der mit zumindest einer Einspritzöffnung, durch den Kraftstoff in einem Brennraum einer zugehörigen Zylinder-Kolben-Einheit der Brennkraftmaschine eingebracht werden kann, zusammenwirkt. Der dem Rail des Common-Rail-Einspritzsystems unter hohem Druck (bis zu 3.000 bar) entnommene Kraftstoff wird der zumindest einen Einspritzöffnung durch einen Druckraum in Form einer Spaltausbildung zwischen der Düsennadel 1 und dem Ventilkörper 2 gesteuert zugeführt.
Die Steuerung übernimmt normalerweise ein nicht dargestelltes und auf eine Ventilkugel einwirkendes Aktormodul, wobei die Ventilkugel mit einem in einem Haltekörper des Aktormoduls eingearbeiteten Ventilsitz zusammenwirkt. Der Ventilsitz ist über eine Verbindungsleitung mit einem Steuerraum, der seinerseits über eine Zulaufdrossel mit dem Rail strömungsverbunden ist, verschaltet. Der Steuerraum ist gegenüberliegend zu der Ventilnadelspitze 3 endseitig der Ventilnadel 1 in dem Ventilkörper 2 zusammenwirkend mit dem Haltekörper angeordnet. In einer Schaltstellung des Aktormoduls hebt die Ventilkugel von dem Ventilsitz ab und der auf die steuerraumseitige Stirnfläche der Ventilnadel 1 wirkende hydraulische Druck in dem Steuerraum wird durch Abführung von Kraftstoff durch die Verbindungsleitung und weiter über eine an den Ventilsitz anschließende Abführleitung in dem Haltekörper abgesenkt. In diesem Schaltzustand wird die Ventilnadel 1 von dem weiterhin angenähert unter Raildruck an einer Druckschulter 14 der Ventilnadel 1 anstehenden Kraftstoff gegen die Kraft einer Ventilnadelfeder 4 in Richtung zu dem Haltekörper bewegt und die Ventilnadelspitze 3 hebt von dem Nadelsitz ab. Der Kraftstoff wird dann die zumindest eine Einspritzöffnung in den Brennraum eingespritzt. Wird das Aktormodul in seine zweite Schaltposition bewegt, wird die Ventilkugel auf den Ventilsitz bewegt und in den Steuerraum durch die Zulaufdrossel aus dem Rail einströmender Kraftstoff erhöht den hydraulischen Druck in dem Steuerraum. Die Ventilnadelspitze 3 wird wieder auf den Nadelsitz gedrückt. Der Einspritzvorgang wird somit beendet.
Zwischen dem Ventilkörper 2 und der Ventilnadel 1 ist in einem oberen ventilna- delfederseitigen Bereich ein Ringspalt 5 als Teil der Spaltausbildung beziehungsweise des Druckraums gebildet, in den - wie ausgeführt - der unter Raildruck stehende Kraftstoff einströmt. Anschließend an den Ringspalt 5 ist der Ventilkörper 2 so ausgebildet, dass er eine Führung 6 bildet, in dem die Ventilnadel 1 mit einem oberen Ventilnadelführungsbereich 1 1 exakt geführt ist. In Höhe des Übergangsbereichs zwischen dem Ringspalt 5 und der Führung 6 ist in die Ventilnadel 1 beziehungsweise den oberen Ventilnadelführungsbereich 1 1 ein oberer Anschliff 7 eingearbeitet, der sich bis zu einem umlaufenden dichtenden Kragen 8 der Ventilnadel 1 erstreckt. Der Kragen 8 ist Bestandteil des oberen (oder des nachfolgend erläuterten unteren) Ventilnadelführungsbereichs 1 1. und wirkt bei allen Positionen, die die längsverschiebbare Ventilnadel 1 einnehmen kann, immer mit der Führung 6 zusammen, während der obere Anschliff 7 immer in den Ringsspalt 5 hineinragt. In den Kragen 8 ist in Verlängerung zu dem oberen Anschliff 7 eine segmentförmige Aussparung 9 eingearbeitet, beispielsweise eingeschliffen. Am Umfang der Ventilnadel 1 können mehrere, beispielsweise drei, obere Anschliffe 7 und in die Kragen 8 eingelassene Aussparungen 9 verteilt angeordnet sein. Anschließend an die zumindest eine Aussparung 9 folgt ein in die Ventilnadel 1 1 eingearbeiteter rotationsymmetrischer Bereich 10 in Form einer Ausnehmung. An diesen rotationssymmetrischen Bereich 10 schließt ein weiterer mit der Führung 6 zusammenwirkender unterer Ventilnadelführungsbe- reich 1 1 an, in den zumindest eine Strömungsaussparung 12 eingearbeitet ist. Die Strömungsaussparung 12 ist so ausgestaltet, dass der Kraftstoff entlang der Strömungsaussparung 12 ohne Drosselverluste in einen Ringraum 13 gelangt, der wiederum mit dem Nadelsitz verschaltet ist. Der Ringraum 13 ist durch eine Fertigung der Ventilnadel 1 mit einem gegenüber dem Ventilnadelführungsbe- reich 1 1 verringertem Durchmesser geschaffen. Dadurch wird die Druckschulter 14 gebildet.
Figur 2 zeigt die gemäß Figur 1 ausgestaltete Düsennadel 1 in einer perspektivischen Ansicht, wobei das steuerraumseitige Ende allerdings nicht dargestellt ist.
Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Ventilnadel 1 , bei dem die Aussparung 9a unter einem Winkel zu der Längsachse der Ventilnadel 1 in dem Ventilführungsbereich 1 1 ausgerichtet ist. Die Aussparung 9a reicht bis zu dem rotationssymmetrischen Bereich 10 und kann so ausgestaltet sein, dass die Aussparung 9a selber die Schließdrossel bildet. Alternativ kann wie in Figur 3 dargestellt, die Schließdrossel durch eine Drosselstelle 17 in dem Kragen 8a der Aussparung 9a gebildet sein.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 ist in die vorhandene Strömungsaussparung 12 in dem Ventilführungsbereich 1 1 der Ventilnadel 1 die Schließdrossel in Form einer Drosselstelle 17a ähnlich zu Figur 3 eingelassen beziehungsweise eingearbeitet.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 5 und 6 sind der obere Anschliff 7, die in den Kragen 8 eingelassene Aussparung 9 und die Strömungsaussparung 12 in Strömungsrichtung des Kraftstoffs fluchtend zueinander angeordnet. Zwischen der Aussparung 9 und der Strömungsaussparung 12 ist wiederum ein rotationssymmetrischer Bereich 10 in die Ventilnadel 1 eingearbeitet. Diese Anordnung ist hinsichtlich einer verwirbelungsfreien Strömung des Kraftstoffs vorteilhaft. Hiervon unterscheidet sich die Ausgestaltung gemäß den Figuren 7 und 8 dadurch, dass hier kein rotationssymmetrischer Bereich 10 zwischen der in den Kragen 8 eingelassenen Aussparung 9 und der Strömungsaussparung 12 vorgesehen ist. Stattdessen ist hier ein Übergangsbereich 15 zwischen der Aussparung 9 und der Strömungsaussparung 12 angeordnet. Der besondere Vorteil dieses Übergangsbereichs 15 ist, dass dieser wie in den Figuren 9 und 10 dargestellt, einfach in zwei aufeinanderfolgenden Schleifvorgängen, ohne ein Umspannen der Ventilnadel 1 gefertigt werden kann.
Ein Schleifwerkzeug 16 weist die in den Figuren 9 und 10 dargestellte Kontur auf und in einem ersten Schleifgang gemäß Figur 9 wird der obere Anschliff 7 oberhalb beziehungsweise in der Zeichnung links von der Aussparung 9, die Aussparung 9 selber und die Strömungsaussparung 12 in dem Ventilnadelführungsbe- reich 1 1 in die Ventilnadel 1 eingeschliffen. Von besonderer Bedeutung ist hierbei, dass der obere Anschliff 7 tiefer als die Strömungsaussparung 12 in die Ventilnadel 1 eingeschliffen wird. Weiterhin ist der Übergangsbereich 15 in einem Rohzustand dargestellt. Es ist aber im Rahmen der Erfindung auch vorgesehen, den Übergangsbereich 15 vollständig bei dem zweiten Schleifgang in die Ventilnadel 1 einzuschleifen.
In einem zweiten Schleifgang gemäß Figur 10 wird durch ein Versetzen des Schleifwerkzeugs 16 nach rechts der Übergangsbereich 15 in die Ventilnadel 1 eingeschliffen. Dabei berührt nur der Teil des Schleifwerkzeugs 16 die Ventilnna- del 1 , der diesem Übergangsbereich 15 schleift.

Claims

Ansprüche
1 . Kraftstoff! njektor für eine Brennkraftmaschine mit einem Ventilkörper (2), in dem eine Ventilnadel (1 ) längsverschiebbar angeordnet ist, die mit einer an der Ventilnadel (1 ) ausgebildeten Ventilnadelspitze (3) mit einem Ventilsitz des Ventilkörpers (2) zusammenwirkt, der einen zwischen Ventilkörper (2) und Ventilnadel (1 ) gebildeten kraftstoff befüllten Druckraum begrenzt, wobei durch das Zusammenwirken der Ventilnadel (1 ) mit dem Ventilsitz ein Kraftstoffstrom zu zumindest einer Einspritzöffnung ermöglicht oder unterbrochen wird, wobei der Kraftstoff dem Druckraum kontinuierlich oder diskontinuierlich zugeführt wird und wobei in dem Druckraum zwischen der Ventilnadel (1 ) und dem Ventilkörper (2) eine Schließdrossel ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schließdrossel durch zumindest eine segmentförmige Aussparung (9, 9a) an einem umlaufenden dichtenden Kragen (8, 8a) gebildet ist und dass der Kragen (8, 8a) Bestandteil eines Ventilführungsbereichs (1 1 ) ist.
2. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (9, 9a) eine Längserstreckung aufweist, die zumindest der einfachen maximalen Aussparungstiefe bezogen auf die Anzahl aller Aussparungen (9, 9a) aufweist.
3. Kraftstoffinjektor nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (9, 9a) kreisbogenförmig ausgebildet ist.
4. Kraftstoffinjektor nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (9, 9a) unter einem Winkel zu der Längsachse der Ventilnadel (1 ) ausgerichtet ist.
5. Kraftstoffinjektor nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (9, 9a) in eine Strömungsaussparung (12) integriert ist.
6. Kraftstoffinjektor nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein oberer Anschliff (7), die Aussparung (9, 9a) und die Strömungsaussparung (12) in Strömungsrichtung des Kraftstoffs fluchtend in dem Ventilnadelführungsbereich (1 1 ) angeordnet sind.
7. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Aussparung (9, 9a) und der Strömungsaussparung (12) ein Übergangsbereich (15) angeordnet ist, wobei der Übergangsbereich (15) die gleiche Kontur wie die Aussparung (9, 9a) aufweist.
8. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (9, 9a), ein Anschliff (7) vor der Aussparung (9, 9a) sowie die Strömungsaussparung (12) in einem Schleifvorgang mit einem Schleifwerkzeug (16) gefertigt werden.
9. Kraftstoffinjektor nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich (15) durch Umsetzen des Schleifwerkzeugs (16) gefertigt wird.
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