Die Druckschulter ist in einem im Ventilkörper ausgebildeten Druckraum angeordnet, der dem Ventilsitz zu in einen das Ventilglied umgebenden Ringkanal übergeht. Der Druckraum ist über einen im Ventilkörper ausgebildeten Zulaufkanal mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllbar.

Um einen hohen Kraftstoffdruck im Druckraum aufzubauen, der für die Einspritzung notwendig ist, muß der Ringspalt zwi- schen dem geführten Abschnitt des Ventilgliedes und der Boh- rung einen kleinen Querschnitt aufweisen, so daß nur ein ge- drosselter Leckölstrom durch diesen Ringspalt in den Nieder-

druckbereich des Kraftstoffeinspritzventils hindurchtreten kann. Um dies zu erreichen, muß sowohl die Bohrung als auch der geführte Abschnitt des Ventilgliedes äußerst präzise und mit geringen Toleranzen gefertigt sein. Dies ist sehr auf- wendig und damit kostenintensiv.

Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil mit den kenn- zeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Abdichtung des Ringspalts zwischen dem Ventilglied und der Bohrung durch Dichtringe erfolgt, die durch den Kraftstoffdruck des Druckraums radial nach außen gegen die Wand der Bohrung gedrückt werden. Der Dichtring ist in einer am Ventilglied ausgebildeten Ringnut angeord- net, wobei der Innendurchmesser des Dichtrings so bemessen ist, daß zwischen der Mantelfläche der Ringnut und der In- nenmantelfläche des Dichtrings ein Druckspalt ausgebildet ist, der mit dem Hochdruck des Druckraums verbunden ist. Der Dichtring ist an wenigstens einer Stelle seines Umfangs von einem Spalt unterbrochen, so daß er im Durchmesser variabel ist. Durch den Kraftstoffhochdruck im Druckspalt wird der Dichtring radial nach außen gepreßt und so mit seiner Außen- seite gegen die Wand der Bohrung gedrückt. Dadurch dichtet der Dichtring den zwischen dem Ventilglied und der Bohrung ausgebildeten Ringspalt gegen den Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzventils ab. Da sich der Durchmesser des Dichtrings durch den Kraftstoffdruck an den Durchmesser der Bohrung angleicht, kann der Ringspalt zwischen dem geführten Abschnitt des Ventilgliedes und der Bohrung entsprechend größer ausfallen. Die Bohrung und der führende Abschnitt des Ventilgliedes können somit mit deutlich geringerer Präzision gefertigt werden, was entsprechend kostengünstiger ist.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung weist das Ventilglied nur einen geführten. Ab- schnitt auf. Ein oder mehrere Dichtringe sind innerhalb die- ses Abschnitts angeordnet und sorgen für eine sichere Ab- dichtung des Hochdruckbereichs gegen den Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzventils. Der Gegenstand der Erfindung läßt sich so bei einer Vielzahl von bereits existierenden Kraftstoffeinspritzventilen anwenden, ohne daß größere kon- struktive Änderungen nötig wären.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Gegenstan- des der Erfindung weist das Ventilglied einen Abschnitt auf, der ausschließlich der Führung des Ventilgliedes in der Boh- rung dient, und einen weiteren, abgedichteten Abschnitt, in dem die erfindungsgemäßen Dichtringe angeordnet sind und der so der Abdichtung des Hochdruckbereichs gegen den Nieder- druckbereich des Kraftstoffeinspritzventils dient. Da diese beiden Abschnitte des Ventilgliedes unterschiedliche Aufga- ben haben und nicht sowohl das Ventilglied führen als auch den Hochdruckbereich abdichten müssen, können beide Ab- schnitte optimal an ihre Aufgabe angepaßt werden. Darüber hinaus ist es bei dieser Ausgestaltung möglich, den führen- den Abschnitt und den abgedichteten Abschnitt des Ventil- gliedes in unterschiedlichen Teilen des Ventilkörpers auszu- bilden. Dies erleichtert die Fertigung und macht sie ent- sprechend kostengünstiger.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der den Dichtring unterbrechende Spalt einen radialen, von der In- nenmantelfläche des Dichtrings ausgehenden Abschnitt auf, einen sich daran anschließenden tangentialen Abschnitt und einen sich daran wiederum anschließenden radialen Abschnitt, der bis zur Außenmantelfläche des Dichtrings reicht. Dadurch ist eine Abdichtung des zwischen dem Ventilglied und der In- nenmantelfläche des Dichtrings ausgebildeten Druckspalts ge-

gen die Bohrung 2 gegeben, so daß kein Kraftstoff aus dem Hochdruckbereich zwischen Dichtring und Bohrung geraten kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Dicht- ring an mehr als einer Stelle durch einen Spalt unterbro- chen, so daß er aus zwei oder mehr Teilen besteht. Dadurch kann der Dichtring leichter in die Nut des Ventilgliedes montiert werden und kann aus einem relativ steifen und in- flexiblen Material, vorzugsweise Stahl, gefertigt sein.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist mehr als ein Dichtring in der Ringnut angeordnet. Sind die Dichtringe gegeneinander gedreht angeordnet, ergibt sich eine gleichmä- ßige Dichtung der Dichtringe über den Umfang der Bohrung und damit ein geringer Verschleiß bei der Bewegung des Ventil- gliedes in der Bohrung.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegen- standes der Erfindung sind der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfin- dungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils dargestellt. Es zeigt die Figur l einen Längsschnitt durch ein Kraftstoffeinspritzven- til mit erfindungsgemäßen Dichtringen, Figur 2 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungs- beispiel eines Kraftstoffeinspritzventils mit erfindungsge- mäßen Dichtringen,

Figur 3 einen Querschnitt durch das in Figur 1 dargestellte Kraftstoffeinspritzventil auf der Höhe der Dichtringe und Figur 4 einen Längsschnitt durch das in Figur 1 dargestell- ten Kraftstoffeinspritzventils im Bereich der Dichtringe.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels In Figur 1 ist ein Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil gezeigt. In einem Ventilkörper 1 ist eine Bohrung 2 ausgebildet, in der ein kolbenförmiges, entgegen einer Schließkraft axial verschiebbares Ventilglied 5 angeordnet ist. Das Ventilglied 5 ist mit einem brennraum- abgewandten Abschnitt 105 in der Bohrung 2 geführt und ver- jüngt sich zum Brennraum hin unter Bildung einer Druckschul- ter 9 zu einem Ventilgliedschaft 205. Im geführten Abschnitt 105 des Ventilgliedes 5 sind zwei Dichtringe 20 angeordnet, die den zwischen dem geführten Abschnitt 105 des Ventilglie- des 5 und der Bohrung 2 ausgebildeten Ringspalt 10 gegen den Leckölbereich des Kraftstoffeinspritzventils abdichten. Am brennraumseitigen Ende des Ventilgliedes 5 ist eine im we- sentlichen konische Ventildichtfläche 7 ausgebildet, die mit einem am brennraumseitigen Ende der Bohrung 2 ausgebildeten Ventilsitz 13 zur Steuerung wenigstens einer Einspritzöff- nung 15 zusammenwirkt. Durch die auf das Ventilglied 5 wir- kende Schließkraft wird die Ventildichtfläche 7 gegen den Ventilsitz 13 gepreßt und die Einspritzöffnung 15 verschlos- sen. Die Druckschulter 9 ist in einem im Ventilkörper 1 aus- gebildeten Druckraum 11 angeordnet, der dem Ventilsitz 13 zu in einen das Ventilglied 5 umgebenden Ringkanal übergeht und bis zum Ventilsitz 13 reicht. Über einen im Ventilkörper 1 ausgebildeten Zulaufkanal 3 kann der Druckraum 11 mit Kraft- stoff unter hohem Druck befüllt werden.

Die Funktionsweise des Kraftstoffeinspritzventils ist wie folgt : Über den Zulaufkanal 3 wird Kraftstoff unter hohem Druck in den Druckraum 11 eingeführt. Durch die hydraulische Kraft auf die Druckschulter 9 und die Ventildichtfläche 7 ergibt sich eine axiale Kraft auf das Ventilglied 5 entgegen der Schließkraft. Übersteigt diese axiale Kraft die Schließ- kraft, so wird das Ventilglied 5 in axialer Richtung bewegt und hebt mit der Ventildichtfläche 7 vom Ventilsitz 13 ab.

Dadurch wird der Druckraum 11 mit der Einspritzöffnung 15 verbunden und Kraftstoff wird in den Brennraum eingespritzt.

Bedingt durch den hohen Kraftstoffdruck wird auch Kraftstoff durch den zwischen dem geführten Abschnitt 105 des Ventil- gliedes 5 und der Bohrung 2 ausgebildeten Ringspalt 10 ge- preßt und über ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Leckölsystem abgeführt. Durch die Dichtringe 20 ist sicher- gestellt, daß der Leckölstrom einen bestimmten Wert nicht überschreitet und so den Druckaufbau im Druckraum 11 und so- mit die Funktion des Kraftstoffeinspritzventils nicht beein- trächtigt.

In Figur 2 ist ein Längsschnitt durch ein weiteres erfin- dungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil gezeigt. Ein Ventil- körper 1 ist durch eine Spannmutter 4 unter Zwischenlage ei- nes Zwischenkörpers 17 gegen ein Ventilhaltekörper 8 axial verspannt. Im Zwischenkörper 17 und im Ventilkörper 1 ist eine Bohrung 2 ausgebildet, in der ein kolbenförmiges Ven- tilglied 5 axial verschiebbar angeordnet ist. Das Ventil- glied 5 ist in einem zentralen Abschnitt 305 in der Bohrung 2 geführt und geht von dort in Richtung auf den Brennraum zu unter Bildung einer Druckschulter 9 in einen im Durchmesser kleineren Ventilgliedschaft 205 über. Am brennraumseitigen Ende des Ventilgliedes 5 ist eine im wesentlichen konische Ventildichtfläche 7 ausgebildet, die zur Steuerung wenig- stens einer Einspritzöffnung 15 mit einem im Ventilkörper 1 ausgebildeten Ventilsitz 13 zusammenwirkt. Die Druckschulter

9 und der Ventilgliedschaft 205 sind von einem Ringkanal 12 umgeben, der bis zum Ventilsitz 13 reicht. Am geführten, zentralen Abschnitt 305 des Ventilgliedes 5 ist wenigstens eine Abflachung 42 ausgebildet, die den Ringkanal 12 mit ei- nem im Zwischenkörper 17 ausgebildeten Druckraum 11 verbin- det. Der Druckraum 11 ist über einen im Zwischenkörper 17 und dem Ventilhaltekörper 8 ausgebildeten Zulaufkanal 3 mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllbar.

Am brennraumabgewandten Ende des Ventilgliedes 5 ist dieses mit einem Federteller 48 verbunden, der in einem im Ventil- haltekörper 8 ausgebildeten Federraum 46 angeordnet ist. Ei- ne im Federraum 46 angeordnete Schließfeder 44 stützt sich brennraumzugewandt am Federteller 48 ab und erzeugt durch ihre Vorspannung eine Schließkraft auf das Ventilglied 5, mit der dieses mit der Ventildichtfläche 7 gegen den Ventil- sitz 13 gepreßt wird. Alternativ zur Schließfeder 44 kann es auch vorgesehen sein, daß die Schließkraft auf das Ventil- glied 5 durch eine andere zweckdienliche Vorrichtung erzeugt wird.

Der im Zwischenkörper 17 angeordnete Abschnitt des Ventil- gliedes 5 ist als abgedichteter Abschnitt 105 ausgeführt, wobei zwischen dem abgedichteten Abschnitt 105 und der Boh- rung 2 ein Ringspalt 10 ausgebildet ist, dessen Quer- schnittsfläche so groß ist, daß sich der Kraftstoffdruck des Druckraums 11 bis in den Ringspalt 10 fortsetzt. Im abge- dichteten Abschnitt 105 des Ventilgliedes 5 sind zwei Dicht- ringe 20 angeordnet, die durch den Kraftstoffdruck im Ring- raum 10, wie weiter unten beschrieben, nach außen gepreßt werden und dadurch den brennraumseitig zu den Dichtringen angeordneten Abschnitt des Ringspalts 10 gegen den brenn- raumabgewandt zu den Dichtringen 20 angeordneten Ringspalt 10 abdichten. Dadurch gelangt auch bei hohem Kraftstoffdruck im Druckraum 11 nur wenig Kraftstoff gedrosselt durch den

Ringspalt 10 in den Federraum 46 und von dort in ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Leckölsystem. Durch die gute Dichtung der Dichtringe 20 wird der Kraftstoffstrom an den Dichtringen 20 vorbei so stark gedrosselt, daß am Federraum 46 nur ein geringer Kraftstoffdruck von vorzugsweise weniger als 1 MPa herrscht.

Die Funktionsweise des Kraftstoffeinspritzventils ist wie folgt : Zu Beginn der Einspritzung wird das Ventilglied 5 von der Schließfeder 44 beaufschlagt, so daß die Ventildichtfla- che 7 gegen den Ventilsitz 13 gepreßt wird. Dadurch ist die Einspritzöffnung 15 gegen den Ringkanal 12 verschlossen und es wird kein Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt. Durch Kraftstoffzufuhr durch den Zulaufkanal 3 erhöht sich der Kraftstoffdruck im Druckraum 11 und über die Abflachungen 42 auch der Kraftstoffdruck im Ringkanal 12. Die dadurch ent- stehende hydraulische Kraft auf die Druckschulter 9 und die Ventildichtfläche 7 steigt an, bis die daraus resultierende Kraft in axialer Richtung betragsmäßig gleich groß wie die Kraft der Schließfeder 44 ist, und das Ventilglied 5 bewegt sich in axialer Richtung vom Brennraum weg. Der Kraftstoff kann nun aus dem Zulaufkanal 3 durch den Druckraum 11, die Abflachungen 42 und den Ringkanal 12 zu den Einspritzöffnun- gen 15 strömen, von wo er in den Brennraum eingespritzt wird. Wird die Kraftstoffzufuhr durch den Zulaufkanal 3 un- terbrochen, sinkt der Druck im Druckraum 11 und dem Ringka- nal 12 ab, bis die in axialer Richtung wirkende Komponente der hydraulischen Kraft kleiner wird als die Schließkraft der Feder 44. Das Ventilglied 5 wird auf den Ventilsitz 13 zubewegt, bis es mit der Ventildichtfläche 7 dort zur Anlage kommt und die Einspritzöffnung 15 verschließt.

In Figur 3 ist ein Querschnitt durch das in Figur 1 gezeigte Ventilglied 5 im Bereich der Dichtringe 20 gezeigt und Figur 4 zeigt einen Längsschnitt durch das in Figur 1 gezeigte

Ventilglied 5 im Bereich der Dichtringe 20. Am Ventilglied 5 ist eine Ringnut 35 ausgebildet, die einen zumindest annä- hernd rechteckförmigen Querschnitt aufweist. In der Ringnut 35 sind zwei Dichtringe 20 angeordnet, die ebenfalls einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen. Der Innendurchmesser der Dichtringe 20 ist dabei so bemessen, daß er größer ist als der Durchmesser der Mantelfläche der Ringnut 35, so daß zwischen den Dichtringen 20 und der Ringnut 35 ein sich in Längsrichtung des Ventilgliedes 5 erstreckender, längsge- richteter Druckspalt 22 gebildet wird. Die axiale Ausdehnung der Dichtringe 20 ist kleiner als die Breite der Ringnut 35, so daß zwischen der hochdruckseitigen Seitenfläche 37 der Ringnut 35 und der hochdruckzugewandten Stirnfläche 30 des Dichtrings 20 ein sich senkrecht zur Längsachse 50 des Ven- tilgliedes 5 erstreckender, quergerichteter Druckspalt 24 gebildet wird. Dieser ist mit dem längsgerichteten Drucks- palt 22 verbunden und über den zwischen dem Ventilglied 5 und der Bohrung 2 ausgebildeten Ringspalt 10 mit dem Druck- raum 11. Da der Ringspalt 10 so groß ist, daß sich der Kraftstoffdruck im Druckraum 11 bis in den Ringspalt 10 fortsetzt, herrscht auch in den Druckspalten 22 und 24 annä- hernd der gleiche Kraftstoffdruck wie im Druckraum 11.

Der Dichtring 20 ist an zwei gegenüberliegenden Stellen sei- nes Umfangs durch einen Spalt 25 unterbrochen. Der Spalt 25 setzt sich dabei aus einem inneren Radialspalt 26, der von der inneren Mantelfläche des Dichtrings 20 ausgeht, einem Tangentialspalt 27, der sich an den Radialspalt 26 an- schließt, und einem äußeren Radialspalt 28, der sich an den Tangentialspalt 27 anschließt und bis zur Außenmantelfläche des Dichtrings 20 reicht, zusammen, wodurch der Dichtring 20 im Durchmesser flexibel gestaltet ist. Liegt im längsgerich- teten Druckspalt 22 ein hoher Kraftstoffdruck an, ergibt sich eine radial nach außen gerichtete, hydraulische Kraft auf die Innenmantelfläche des Dichtrings 20. Dadurch wird

die Außenmantelfläche des Dichtrings 20 gegen die Wand der Bohrung 2 gepreßt und der Ringspalt 10 soweit verkleinert, daß Kraftstoff nur noch gedrosselt aus dem Druckraum 11 am Dichtring 20 vorbei in den Leckölraum fließen kann. Die ra- diale Ausdehnung des Dichtrings 20 wird noch dadurch unter- stützt, daß der innere Radialspalt 26 ebenfalls mit dem längsgerichteten Druckspalt 22 verbunden ist, wodurch sich neben der radialen Kraftkomponente durch den Kraftstoffdruck im längsgerichteten Druckspalt 22 auch eine tangentiale Kraft auf die beiden Ringhälften des Dichtrings 20 ergibt.

Durch den Tangentialspalt 27 ist dabei sichergestellt, daß kein Kraftstoff aus dem längsgerichteten Druckspalt 22 durch den Spalt 25 in den Ringspalt 10 gelangen kann. Durch den quergerichteten Druckspalt 24 werden die beiden Dichtringe 20 mit ihrer hochdruckabgewandten Stirnfläche 32 gegen die hochdruckabgewandte Seitenfläche 39 der Ringnut 35 gepreßt.

Hierdurch ist gewährleistet, daß kein Kraftstoff aus dem längsgerichteten Druckspalt 22 an der hochdruckabgewandten Stirnfläche 32 vorbei in den Ringspalt 10 fließen kann.

Die axial versetzt angeordneten Dichtringe 20 sind zweckmä- ßigerweise um 90° gegeneinander verdreht angeordnet, was ei- ne gleichmäßigere und damit verschleißärmere Abdichtung des Ringspalts 10 ermöglicht.

Alternativ zu den in Figur 3 und 4 gezeigten Dichtringen 20 kann es auch vorgesehen sein, daß die Dichtringe 20 an mehr als zwei Stellen oder an nur einer Stelle ihres Umfangs durch einen Spalt 25 unterbrochen sind. Es ist auch möglich, mehr als zwei Dichtringe 20 in der Ringnut 35 anzuordnen.

Die Form des Spalts 25 kann ebenfalls variiert werden. Al- ternativ zu dem in Figur 3 gezeigten Verlauf des Spalts 25 kann es auch vorgesehen sein, den Spalt 25 als einfachen Ra- dialspalt auszubilden, der von der Innenmantelfläche bis zur Außenmantelfläche des Dichtrings 20 reicht. Durch Anordnung von zwei oder mehr Dichtringen 20, die gegeneinander gedreht

angeordnet sind, ist auch dann eine Abdichtung des längsge- richteten Druckspalts 22 gegen den Ringspalt 10 möglich.

Darüber hinaus kann es auch vorgesehen sein, mehr als eine Ringnut 35 im geführten Abschnitt 105 des Ventilgliedes 5 anzuordnen. Jeder der Dichtringe oder Dichtringpakete in den einzelnen Ringnuten 35 übernimmt in diesem Fall einen Teil der Dichtungsfunktion.