BRENNSTOPFEINSPRITZVENTIL FüR VERBRENNUNGSKRAFTMASCHINEN

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brennstoffeinspritzventil zur intermittierenden Einspritzung von Brennstoff in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1, welches vorzugsweise bei Dieselmotoren verwendet wird.

Brennstoffeinspritzventile dieser Art sind beispielsweise aus der WO 2005/019637 Al bekannt. Weitere Brennstoffeinspritzventile sind beispielsweise in WO 02/053904 Al, EP 0 976 924 Bl und DE 37 00 687 Al offenbart .

In der WO 02/053904 Al ist ein Einspritzventil mit einem piezoelektrischem Aktuator gezeigt, welcher einen Auslass eines Ventilraumes steuert. Der Ventilraum ist über einen Auslassdrosseldurchlass mit einem Steuerraum verbunden und dieser Steuerraum ist über einen Einlassdrosseldurchlass mit einem Hochdruckraum des Einspritzventils verbunden. Durch Absenkung des Druckes im Steuerraum wird die Stirnseite eines Steuerkolbens des Einspritzventilgliedes entlastet, wodurch das Einspritzventilglied geöffnet und die Einspritzung von Brennstoff erfolgen kann. Zum Schliessen des Einspritzventilgliedes am Ende der Einspritzung kann vom piezoelektrischen Aktuator ein weiterer mit dem Hochdruckraum verbundenen Durchlass geöffnet werden, womit der Zufluss von Brennstoff in den Steuerraum zusätzlich zum Einlassdrosseldurchlass auch noch durch den Auslassdrosseldurchlass stattfinden kann. Diese Lösung ist recht aufwendig, da zum erzielen einer

exakten und bei vielen Einspritzventilen immer gleichen öffnungsbewegung des Einspritzventilgliedes, was in einer Serie von baugleichen Einspritzventilen der Fall sein muss, erstens eine genaue Abstimmung der Durchflusscharakteristiken sowohl des Einlass- als auch des Auslassdrosseldurchlasses erreicht werden muss. Zweitens muss zusätzlich noch der weitere Durchlass gezielt vom piezoelektrischen Aktuator geöffnet werden, um das Schliessen des Einspritzventilgliedes am Ende der Einspritzung mindestens so rasch zu gestalten, dass die Verbrennung des dem Einspritzventil zugeordneten Motorzylinders nicht stark darunter leidet. Da der zusätzliche Zufluss zur Realisation der Schliessbewegung des Einspritzventilgliedes aber durch den Auslassdrosseldurchlass fliessen muss, wird er gedrosselt und der zusätzliche, vom Aktuator geöffnete Querschnitt, nur in kleinem Umfang benützt.

Beim in der EP 0 976 924 Bl offenbarten Einspritzventil sind, analog zum aus der WO 02/053904 Al bekannten Einspritzventil, ein Einlass- und ein Auslassdrosseldurchlass mit gleicher Funktion und gleichen Nachteilen vorhanden. Diese Lösung ist insofern zu bevorzugen, als das Aktuator-Ventilglied beim öffnen des Ventilraumes gleichzeitig den zusätzlichen weiteren Durchlass schliesst. Diese Funktion entspricht jener eines Dreiwegeventils, ist somit in der Hydraulik seit langem bekannt. Der weitere Durchlass ist als Flachsitz gestaltet, wohingegen der Auslass aus dem Ventilraum als konischer Sitz gestaltet ist. Wegen des kleinen Hubes des vom Piezoaktuator betätigten Ventilgliedes entsteht durch den konischen Sitz die Schwierigkeit, gleiche Hübe in allen Einspritzventilen einer Serie zu erhalten. Ferner ist die Ausrichtung des als pilzförmig gearteten

Ventilgliedes problematisch, denn der Flachsitz ist in einer ersten Zwischenplatte und der konische Sitz in einer zweiten Zwischenplatte des Einspritzventils angeordnet, wobei das Ventilglied in der ersten Platte radial geführt ist. Beide Zwischenplatten müssen somit zueinander exakt positioniert sein, ansonsten die Dichtheit mindestens eines der Sitze präjudiziert ist.

Bei der aus der DE 37 00 687 Al bekannten Einspritzanlage verbindet während der Einspritzung ein Magnetventil bei seiner Betätigung einen Kanal mit einer Rücklaufleitung. Zwischen dem Kanal und einem Steuerraum befindet sich ein als Plättchen mit einer Drosselbohrung ausgebildetes Rückschlagventil. Während der öffnungsbewegung des Einspritzventilgliedes kann sich der Steuerraum nur über die Drosselbohrung des Rückschlagventilplättchens in den Kanal entleeren, was zu einer Steuerbarkeit der öffnungsbewegung des Einspritzventilgliedes führt. Beim Schliessen des Einspritzventilgliedes öffnet das Rückschlagventilplättchen so, dass die Schliessbewegung des Einspritzventilgliedes rascher als die öffnungsbewegung stattfinden kann. Auch bei dieser Einspritzanlage muss der Brennstoffvolumenstrom zum Schliessen des Einspritzventilgliedes alleine durch eine Drossel fliessen, welche den Kanal über einen Ringraum mit einem Druckspeicher des Einspritzsysterαs verbindet. Diese Drossel ist von kleinem Querschnitt und mit einer weiteren Drossel abgestimmt, welche sich am Ausgang des Kanals befindet. Die öffnungs- und Schliessbewegung des Einspritzventilgliedes wird folglich von drei Drosselbohrungen gesteuert, die genau aufeinander abgestimmt sein müssen.

Aus der WO 2005/019637 Al und insbesondere aus Fig. 9 ist ein Brennstoffeinspritzventil bekannt, bei welchem die öffnungsbewegung des Einspritzventilgliedes, analog zum in der DE 37 00 687 Al offenbarten Einspritzventil, durch Auslegung einer Drosselbohrung bestimmt werden kann. Zum Beenden des Einspritzvorgangs muss sich der Piezoaktuator eines Pilotventils ausdehnen, was dazu führt, dass ein mit dem Hochdruckeinlass verbundener Hochdruckkanal von einem Steuerkörper freigegeben wird. Der freigegebene, verhältnismässig grosse Querschnitt bewirkt einen grossen Brennstoffzufluss in den Steuerraum und damit einen besonders raschen und vorteilhaften Schliessvorgang des Einspritzventilgliedes. Zur Freigabe des Steuerkörpers wird ein übertragungsstift von einem Pilotventilstift des Aktuators auf die Stirnseite des Steuerkörpers gedrückt.

Bei dieser Lösung ist unvorteilhaft, dass sich der Piezoaktuator beim Schliessvorgang des Einspritzventilgliedes ausdehnen muss. In diesem Zustand ist ein Piezoaktuator bestromt. Da die Einspritzdauer nur 5% oder weniger der Dauer zwischen zwei Einspritzungen ausmacht, steht der Piezoaktuator fast dauernd unter einer elektrischen Spannung. Ferner ist bei dieser bekannten Lösung die Lage der Drosselbohrung, welche die öffnungsbewegung des Einspritzventilgliedes bestimmt, ungünstig, da sie sich weit weg vom Steuerraum befindet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Brennstoffeinspritzventil von besonders einfachem Aufbau zu schaffen, bei dem mit einem minimalen Bauaufwand sowohl eine Steuerbarkeit der öffnungsbewegung des Einspritzventilgliedes als auch ein rascher Schliessvorgang des Einspritzventilgliedes erzielbar ist. Ferner soll beim Brennstoffeinspritzventil der

vorliegenden Erfindung die Realisation von Mehrfacheinspritzungen mit sehr kurzen Zeitabstand problemlos erzielbar sein.

Während ein Steuerraum und ein Ventilraum über einen genauen Drosseldurchlass dauernd miteinander verbunden sind, trennt im übrigen ein Zwischenventil diese beiden Räume dauernd voneinander. Der Drosseldurchlass ist unmittelbar angrenzend an den Steuerraum angeordnet . Ein mit dem Hochdruckraum des Einspritzventils verbundener, in den Steuerraum führenden Durchlass von grossem Querschnitt, verglichen mit dem Querschnitt des Drosseldurchlasses, wird vom Zwischenventil gesteuert. Da der Querschnitt des von einer elektrischen Aktuatoranordnung gesteuerten Auslaufs aus dem Ventilraum auch wesentlich grösser sein kann als der Querschnitt des Drosseldurchlasses, ist die öffnungsbewegung des Einspritzventilgliedes im wesentlichen alleine vom Querschnitt des Drosseldurchlasses abhängig. Beim Schliessen des Auslaufs aus dem Ventilraum mittels der Aktuatoranordnungöffnet das Zwischenventil rasch und gibt den mit dem Hochdruckraum verbundenen Durchlass von grossem Querschnitt frei, was ein rasches Beenden des Einspritzvorgangs hervorruft.

In einer bevorzugten weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein als 2/3 Wegeventil wirkendes Flachsitzventilglied verwendet, welches in einer zweiten Zwischenplatte im Ventilraum einen bestimmten, kleinen Hub ausführen kann. In einer bevorzugten

Ausführungsform hat das Flachsitzventilglied zwei Flachsitze. Im entströmten Zustand eines mit Vorteil eingesetzten Piezoaktuators zur Betätigung des

Flachsitzventilgliedes, schliesst das Flachsitzventilglied

mit einem ersten Ventilsitz eine Verbindung zwischen dem Ventilraum und dem Niederdruck-Brennstoffrücklauf ab und gibt zugleich einen sich in einer ersten Zwischenplatte befindenden, mit dem Hochdruckeinlass verbundenen Hochdruckkanal von relativ grossem, ungedrosselten Querschnitt frei. Der Durchtrittsquerschnitt zwischen dem Flachsitzventilglied und dem Hochdruckeinlass, also der Ventilflachsitz, ist abhängig vom Abstand, somit vom Hub des Flachsitzventilgliedes und stellt meistens einen engeren Durchlass als jener des Hochdruckkanals dar.

Im bestromten Zustand des Piezoaktuators, wenn sich dieser ausdehnt, wird das Flachsitzventilglied an den Hochdruckkanal angedrückt und verschliesst den Ventildurchlass mit seinem Ventilflachsitz, wobei zugleich der Niederdruckauslass freigegeben wird. Ein zweiter Verbindungskanal von relativ grossem Querschnitt in der ersten Zwischenplatte verbindet den Steuerraum mit dem Ventilraum.

Begriffe wie „relativ grosser Querschnitt" oder "Querschnitt grösser als" und dergleichen beziehen sich auf den Querschnitt des genannten Drosseldurchlasses und solche Querschnitte sind vorzugsweise mindestens doppelt so gross, meistens aber 5 oder 10 Mal grösser oder noch grösser als der Querschnitt des Drosseldurchlasses.

Besonders bevorzugte Ausführungsformen sind in den weiteren Patentansprüchen definiert.

Die oben genannten und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt und nachfolgen beschrieben sind. Es zeigen rein schematisch:

Fig. 1: einen Längsschnitt eines

Brennstoffeinspritzventils gemäss der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2: im Längsschnitt und in vergrösserter Darstellung einen partiellen Schnitt des erfindungsgemässen

Brennstoffeinspritzventils von Fig. 1 mit dessen Steuervorrichtung zur Steuerung der öffnungsund raschen Schliessbewegung des Einspritzventilgliedes ;

Fig. 3: ein Diagramm mit den Verläufen der Bewegungen des Aktuatorventilgliedes und des Einspritzventilgliedes des

Brennstoffeinspritzventils während eines Einspritzvorgangs mit stufenförmiger öffnungsbewegung des Einspritzventilgliedes;

Fig. 4: im Längsschnitt und in vergrösserter Darstellung einen partiellen Schnitt einer ersten alternativen Konstruktionsvariante der

Steuervorrichtung des Brennstoffeinspritzventils von Fig. 1;

Fig. 5: im Längsschnitt und in vergrösserter Darstellung einen partiellen Schnitt einer zweiten alternativen Konstruktionsvariante der

Steuervorrichtung des Brennstoffeinspritzventils von Fig. 1;

Fig. 6: im Längsschnitt und in vergrösserter Darstellung einen partiellen Schnitt einer dritten alternativen Konstruktionsvariante der

Steuervorrichtung des Brennstoffeinspritzventils der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7: im Längsschnitt und in vergrösserter Darstellung einen partiellen Schnitt einer vierten alternativen Konstruktionsvariante der

Steuervorrichtung des Brennstoffeinspritzventils der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8: im Längsschnitt und in vergrösserter Darstellung einen partiellen Schnitt einer fünften alternativen Konstruktionsvariante der

Steuervorrichtung des Brennstoffeinspritzventils der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9: im Längsschnitt und in vergrösserter Darstellung einen partiellen Schnitt einer sechsten alternativen Konstruktionsvariante der

Steuervorrichtung des Brennstoffeinspritzventils der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10: im Längsschnitt und in vergrösserter Darstellung einen partiellen Schnitt einer siebten alternativen Konstruktionsvariante der

Steuervorrichtung des Brennstoffeinspritzventils der vorliegenden Erfindung;

Fig. 11: in gleicher Darstellung wir Fig. 8 eine alternative Ausführungsform zur dort gezeigten Variante;

Fig. 12: in perspektivischer Draufsicht einen Zwischenkörper der Ausführungsform gemäss

Fig. 11; und

Fig. 13: in perspektivischer Untersicht den Zwischenkörper .

Figur 1 zeigt ein Brennstoffeinspritzventil 1, das zur intermittierenden Einspritzung von Brennstoff in den Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine bestimmt ist. Es weist ein längliches, kreiszylinderförmiges und abgestuftes Gehäuse 6 auf, dessen Gehäuseachse mit 8 bezeichnet ist. Das Gehäuse 6 besteht aus einem Gehäusekörper 10, einer ersten Zwischenplatte 12, einer zweiten Zwischenplatte 14 und einem Düsenkörper 16. Die erste Zwischenplatte 12 und die zweite Zwischenplatte 14 bilden ein Zwischenteil 17. Die Zwischenplatten 12 und 14 und der Düsenkörper 16 werden mit einer als überwurfmutter ausgebildeten Spannmutter 18 auf dichte Weise gegeneinander und gegen eine untere Fläche 10a des Gehäusekörpers 10 zusammengespannt. Die erste Zwischenplatte 12 liegt dabei am Düsenkörper 16 und die zweite Zwischenplatte 14 am Gehäusekörper 10 an.

Ein als Hochdruckzufuhrbohrung ausgebildeter Brennstoffhochdruckeinlass 20 des

Brennstoffeinspritzventils 1 ist in bekannter Art und Weise mit einer Brennstoffspeisung verbunden, welche dem Brennstoffeinspritzventil 1 Brennstoff unter sehr hohem Druck, von beispielsweise bis zu 1800 bar oder höher, zuführt. Der Brennstoffhochdruckeinlass 20 mündet seitlich in den Gehäusekörper 10, könnte aber auch mehr oder weniger parallel zur Gehäuseachse 8 von oben her im Gehäusekörper 10 gefertigt sein. In den Brennstoffhochdruckeinlass 20 mündet eine Längsbohrung 22, die ebenfalls im Gehäusekörper 10 gefertigt ist und andernendes in die untere Fläche 10a des Gehäusekörpers 10 mündet .

Der Längsbohrung 22 diametral gegenüberliegend und auf einer Aktuatorachse 8' , die desachsiert gegenüber der

Gehäuseachse 8 ist, befindet sich eine Aktuatoranordnung 24, welche vorzugsweise als Piezoaktuator 26 ausgebildet ist und alternativ als Elektromagnetaktuator ausgebildet sein könnte.

In einem Hochdruckraum 42 des Düsenkörpers 16 befinden sich ein nadeiförmiges Einspritzventilglied 28, eine Stützmanschette 30, eine Unterlagsscheibe 32, eine Druckfeder 34 und eine Führungshülse 36. über die Unterlagsscheibe und Stützmanschette 30 ist die Druckfeder 34 am Einspritzventilglied 28 abgestützt.

Eine Bohrung 38 durch die zweite Zwischenplatte 14 und eine Bohrung 40 durch die erste Zwischenplatte 12 verbinden die Längsbohrung 22 mit dem Hochdruckraum 42.

Dieser Hochdruckraum 42 erstreckt sich von der den Zwischenplatten 12, 14 zugewandten Stirnseite 16b des

Düsenkörpers 16 bis zu einem Einspritzventilsitz 44.

Stromabwärts des Einspritzventilsitzes 44 weist der

Düsenkörper Einspritzöffnungen 44' auf. Das

Einspritzventilglied 28 weist eine radiale Führung 46 mit dem Düsenkörper 16 auf, die durch Anschliffflächen 48 des Einspritzventilgliedes 28 zur hydraulisch praktisch widerstandslosen Zufuhr von Hochdruckbrennstoff zum Einspritzventilsitz 44 unterbrochen ist.

In der ersten und der zweiten Zwischenplatten 12 und 14 befindet sich eine hydraulische Steuervorrichtung 52 zur

Steuerung der öffnungs- und der raschen Schliessbewegungen des Einspritzventilgliedes 28 während des

Einspritzvorgangs. Die Steuervorrichtung 52 des

Brennstoffeinspritzventils 1 wird detailliert im Zusammenhang mit Figur 2 dargestellt und beschrieben. Ein

Niederdruck-Brennstoffrücklauf 50 entlastet Brennstoff zur

Steuerung der Bewegungen des Einspritzventilgliedes und führt diesen Brennstoff weg vom Brennstoffeinspritzventil 1.

Bei der Beschreibung der in den Figuren 2 - 8 gezeigten Ausführungsformen werden für die entsprechenden Teile dieselben Bezugszeichen benützt, wie im Zusammenhang mit der Beschreibung des in der Figur 1 gezeigten

Brennstoffeinspritzventils 1. Weiter werden im Folgenden nur noch die Unterschiede zum in der Figur 1 gezeigten Brennstoffeinspritzventils 1 beziehungsweise bereits vorgängig beschriebenen Ausführungsbeispielen dargelegt.

Figur 2 zeigt im Längsschnitt und in vergrösserter Darstellung einen Teil des erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils 1 von Figur 1 mit dessen Steuervorrichtung 52 zur Steuerung der öffnungs- und raschen Schliessbewegung des Einspritzventilgliedes so, wie sie sich in der Pausezeit zwischen zwei Einspritzvorgängen präsentiert.

Ein Steuerkolben 28' des Einspritzventilgliedes 28 ist in enger Gleitpassung in der Führungshülse 36 radial geführt und axial verschiebbar gelagert. Er begrenzt zusammen mit der Führungshülse 36, deren Stirnseite 36b von der Feder

34 an eine untere Fläche 12a der ersten Zwischenplatte 12 dichtend und ruhend in Anlage angedrückt wird, einen Steuerraum 54. Ein Schaft 58 eines auf seinem Kopf 60 stehenden pilzförmigen Zwischenventilgliedes 56 greift in eine, in axialer Richtung, durchgehende öffnung der ersten

Zwischenplatte 12 ein und ist an dieser mit einer engen

Gleitpassung 58' geführt. Der Kopf 60 des Zwischenventilgliedes 56 befindet sich, in axialer

Richtung verschiebbar, in einer Aussparung 62 der

Führungshülse 36. Die Aussparung 62 ist mittels radialen Durchlässen 56'' im Kopf 60 mit dem Steuerraum 54 hydraulisch dauernd verbunden und somit Teil des Steuerraumes 54. Der Kopf 60 wird von einer sich an einer unteren Fläche 14a der zweiten Zwischenplatte 14 abstützenden, kleinen Druckfeder 66 an eine Schulter 64 der Führungshülse 36 angedrückt.

Ein präziser Drosseldurchlass 68 des Zwischenventilgliedes 56 verbindet dauernd den Steuerraum 54 mit einem Ventilraum 70 in der zweiten Zwischenplatte 14; eine durch die zweite Zwischenplatte 14 durchgehende, von der ersten Zwischenplatte 12 und dem Gehäusekörper 10 begrenzte Ausnehmung bildet den Ventilraum 70. Der Ventilraum 70 ist über einen Durchlass 70' mit der Rückseite des Zwischenventilgliedes 56 hydraulisch verbunden; der kleine Raum in der durchgehenden öffnung der ersten Zwischenplatte 12 auf der Rückseite des Zwischenventilgliedes 56 bildet somit hydraulisch einen Teil des Ventilraumes 70. Der Drosseldurchlass 68 befindet sich gemäss Fig. 2 unmittelbar angrenzend an den Steuerraum 54, könnte alternativ versenkt entlang der in axialer Richtung durch das Zwischenventilglied 56 hindurchgehenden, hydraulischen Verbindungsbohrung oder am anderen Ende dieser Verbindungsbohrung im Schaft 58 gefertigt sein, was keinen Einfluss auf die Funktion des Brennstoffeinspritzventils 1 hat.

Im Ventilraum 70 befindet sich ein vom Piezoaktuator 26 betätigtes Aktuatorventilglied 72, welches in seiner geschlossenen Stellung, mit seiner konischen Dichtfläche, dichtend an einem am Gehäusekörper 10 ausgebildeten, ringförmigen Ventilsitz DS anliegt. Der Ventilsitz DS ist durch die Mündung eines im Gehäusekörper 10 ausgebildeten

Auslassdurchlasses 73 gebildet; dieser Auslassdurchlass 73 führt zum Niederdruck-Brennstoffrücklauf 50. Eine Aktuatorventilgliedfeder 74 übt eine ständige, aber im Vergleich zur Brennstoffdruckkraft kleine Federkraft in Richtung des Ventilsitzes DS auf das Aktuatorventilglied 72 aus.

Eine Bohrung 76 von relativ grossem Querschnitt in der ersten Zwischenplatte 12 verbindet den Steuerraum 54, über einen seitlichen Durchlass in der zweiten Zwischenplatte 14, mit der Bohrung 38. Bei geschlossenem Zwischenventil 56' ist diese Verbindung unterbrochen, in seiner offenen Stellung stellt das Zwischenventil 56' einen kreiszylinderförmigen Durchlass dar. Der seitliche Durchlass kann alternativ in der ersten Zwischenplatte 12 gefertigt sein.

Die Abmessungen des oben genannten Auslassdurchlasses, der Bohrungbeziehungsweise des Drosseldurchlasses betragen beispielsweise 0.20 mm für den Drosseldurchlass 68, 0.80 mm für die Bohrung 76 und 1.3 mm für den Ventilsitz DS des Aktuatorventilgliedes 72 bei einem vollen öffnungshub des Aktuatorventilgliedes 72 von ca. 0.025 mm. Letzteres entspricht einem Auslassdrosseldurchlass 73 entsprechend einer Bohrung von zirka 0.36 mm Durchmesser, wobei all diese Angaben nur Indikativ sind. Die genannten Angaben zeigen, dass der alleinige wesentliche Steuerquerschnitt, welcher bei vollem öffnungshub des Aktuatorventilgliedes 72 für die öffnungsbewegung des Einspritzventilgliedes 28 bestimmend ist, vom Drosseldurchlass 68 dargestellt wird.

Die Funktionsweise des Brennstoffeinspritzventils 1 ist wie folgt: wird der Piezoaktuator 26 bestromt, dehnt sich dieser aus und öffnet mittels Bewegung des

Aktuatorventilgliedes 72 nach unten den Ventilsitz DS und somit den Auslassdurchlass 73. Diese Stellung des Aktuatorventilgliedes 72 ist in Fig. 2 mit gestrichelter Linie gezeigt. Der Brennstoffdruck im Ventilraum 70 fällt rasch ab. Dadurch wird das pilzförmige Zwischenventilglied 56 von seiner Anlage auf der Schulter 64 in Richtung nach oben wegbewegt. Da das Zwischenventil 56' noch offen ist, strömt von der Bohrung 76 so lange Brennstoff in den Steuerraum 54, bis das Zwischenventil 56 geschlossen ist, was geschieht, wenn der flache Oberteil des Kopfes 60 an die untere Fläche 12a zum Anliegen gelangt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Druck im Steuerraum 54 wenig abgefallen. Auch kann wegen der engen Gleitpassung 58' , die eine, bis auf eine kleine und für die Trennfunktion unbedeutende Leckage, ständig vorhandene hydraulische Trennstelle zwischen dem Steuerraum 54 und dem Ventilraum 70 bewirkt, nur sehr wenig Brennstoff in den Ventilraum 70 gelangen, wo der Druck zu diesem Zeitpunkt bereits kräftig abgefallen ist. Jetzt - bei geschlossenem Zwischenventil 56 - kann der Druck auch im Steuerraum 54, wegen Brennstoffentleerung durch den Drosseldurchlass 68, stärker abfallen. Dies bewirkt eine Bewegung des Einspritzventilgliedes 28 weg vom Einspritzventilsitz 44, womit Brennstoff unter hohem Druck vom Hochdruckraum 42 über den Einspritzventilsitz 44 zu den Einspritzöffnungen 44' fliesst und der Einspritzvorgang beginnen kann. Wird der Piezoaktuator 26 vollständig entströmt, schliesst das Aktuatorventilglied 72 durch seine Bewegung nach oben den Auslassdurchlass 73 ab. Dadurch findet ein rascher Druckausgleich zwischen dem Steuerraum 54 und dem Ventilraum 70 statt, was bewirkt, dass das Zwischenventilglied 56 von der Systemdruckkraft in einer, mit der Bohrung 76 verbundenen, um den Schaft 58

herumverlaufenden und zum Kopf 60 hin offenen Nut 76' und in kleinem Anteil durch die Kraft der Feder 66 sich erneut nach unten bewegt und den Zwischenventilsitz 56' wieder öffnet. Das Einspritzventilglied 28 wird nun rasch in Richtung des Einspritzventilsitzes 44 bewegt, bis der Einspritzvorgang unterbrochen ist.

Zur Realisation von getrennten Vor- oder Nacheinspritzungen mit einer Haupteinspritzung dazwischen und mit sehr kurzen Zeitabständen zwischen den einzelnen Einspritzungen, kann das Zwischenventilglied 56 durch nochmalige Bestromung des Piezoaktuators 26 bereits während der Schliessbewegung des Einspritzventilgliedes 28 wieder in Schliessrichtung des Zwischenventils 56' bewegt werden, da der Steuerraum 54 und der Verteilraum 70, bedingt durch die Gleitfassung 58, hydraulisch praktisch getrennt sind. Die nachfolgende Einspritzung kann unmittelbar an das Ende der vorangehenden anschliessen und der Abstand zwischen den einzelnen, getrennten Einspritzungen kann praktisch bis auf Null verkürzt werden.

Da der schaltbare Querschnitt des Zwischenventils 56' wesentlich grösser ist als jener des Drosseldurchlasses 68, kann diese erfindungsgemässe Steuervorrichtung 52 zur Steuerung sowohl von kleinen Brennstoffeinspritzventilen 1, wie zum Beispiel für Anwendungen bei Personenwagenoder Lastwagenmotoren, als auch von viel grosseren Brennstoffeinspritzventilen, welche beispielsweise bei Lokomotiven, Erdbewegungsmaschinen, Stromerzeugungsanlagen und Schiffen zur Anwendung kommen.

Figur 3 zeigt den Verlauf der Bewegung des Einspritzventilgliedes 28 im Fall, dass das Aktuatorventilglied 72 während Zeitabschnitten eines nicht

getrennten, jedoch abgestuften Einspritzvorgangs, eine Stellung zwischen seiner maximal offenen und seiner geschlossenen Stellung einnimmt. Der zeitliche Verlauf dieses als „AH" bezeichnete Aktuatorventilgliedhubs ist im oberen Diagramm von Fig. 3 als AH (t) so dargestellt, dass eine Bewegung des Aktuatorventilgliedes in Richtung nach unten (entsprechend der Darstellung von Fig. 2) den Auslassdurchlass 73 öffnet beziehungsweise weiter öffnet. Der zeitliche Einspritzventilgliedhubverlauf wird als EH (t) bezeichnet. Die Massstäbe von AH und EH sind unterschiedlich da, wie bereits erwähnt, der volle öffnungshub des Aktuatorventilgliedes 72 in der Grössenordnung von 0.025 mm liegt und der volle öffnungshub EH des Einspritzventilgliedes, je nach der Motorgrösse einer spezifischen Anwendung, zwischen 0.20 mm bis über 1.0 mm beträgt.

Zum Zeitpunkt tl wird der Piezoaktuator 26 bestromt und das Aktuatorventilglied 72 öffnet, so dass bei t2 die öffnungsbewegung des Einspritzventilglied 28 beginnt. Zwischen t2 und t3 öffnet das Einspritzventilglied 28 rasch, legt aber nur eine kurze Strecke zurück, da die Bestromung des Piezoaktuators 26 zurückgenommen wird und somit das Aktuatorventilglied 72 den öffnungshub soweit reduziert, dass der verbleibende Auslassdurchlassquerschnitt ebenfalls als Drossel wirkt. Dadurch wird die öffnungsgeschwindigkeit des Einspritzventilgliedes solange stark reduziert gehalten, bis der Piezoaktuator wieder voll bestromt wird und die volle Geschwindigkeit des öffnungshubes wieder hergestellt wird, was bei t4 der Fall ist. Das Einspritzventilglied 28 öffnet danach wieder rasch bis zu t5 und seine öffnung

wird vom Drosseldurchlass 68 gesteuert. Es gelingt somit, einen stufenförmigen Einspritzverlauf zu realisieren.

Der gezeigte Verlauf von EH (t) nach der Zeit t5 entsteht, wenn das Einspritzventilglied 28 keinen mechanischen Hubanschlag besitzt oder es auch während eines Volllasteinspritzvorgangs keinen mechanischen Hubanschlag erreicht. Dies ist somit eine alternative Möglichkeit, welche ohne einen mechanischen Hubanschlag funktioniert. Es ist durch nochmalige Reduktion des Aktuatorventilgliedhubes möglich, analog wie zwischen t3 und t4, die öffnungsgeschwindigkeit des Einspritzventilgliedes 28, ausgehend von dem bei t5 vorhandenen Hub EH, welcher einem vollen öffnungshub eines Brennstoffeinspritzventils mit mechanischem Hubanschlag entspricht, erneut zu reduzieren. Dadurch gelingt es, den Maximalwert des Hubes EH vor dem Beginn des Schliessvorgangs des Einspritzventilgliedes 28 auch dann in Grenzen zu halten, wenn der Einspritzvorgang lange dauert. Diese Bedingung tritt besonders bei Brennstoffeinspritzventilen für grosse Dieselmotoren auf.

Zum Zeitpunkt tβ ist das Aktuatorventilglied 72 in Schliessstellung. Zwischen der Zeit t6 und t7 schliesst somit das Einspritzventilglied 28 und der Hub EH (t) geht rasch gegen Null. Wird der Piezoaktuator 26 nochmals kurz bestromt, bevor das Einspritzventilglied 28 den Einspritzventilsitz 44 erreicht, kann dessen Aufprallgeschwindigkeit auf den Einspritzventilsitz 44 soweit verringert werden, dass eine geringe Sitzbeanspruchung und folglich, sollte dies eine kritische Bedingung sein, eine längere Lebensdauer des Einspritzventilsitzes 44 erzielt werden. Die Verläufe von

AH (t) und EH (t) für diesen Fall sind gestrichelt dargestellt .

Figur 4 zeigt im Längsschnitt und in vergrösserter Darstellung einen partiellen Schnitt einer ersten alternativen Konstruktionsvariante der Steuervorrichtung 52' des Brennstoffeinspritzventils 1. Das pilzförmige Zwischenventilglied 56 ist vollständig in der ersten Zwischenplatte 12 versenkt und bildet zusammen mit der ersten Zwischenplatte 12 ein Zwischenventil 56' mit konischem Sitz. Die gegenüber der Stirnseite 3βb der Führungshülse 36 abgesetzte Schulter 64 von Fig. 2 entfällt. Die Führungshülse 78 von Fig. 4 weist eine ebene Endfläche 78b auf, welche sowohl zusammen mit der unteren Fläche 12a der ersten Zwischenplatte 12 den Steuerraum 54 radial gegen den Hochdruckraum 42 abdichtet als auch den Anschlag für den Kopf 60 des Zwischenventilgliedes 56 bildet. Die Bohrung 76 mündet direkt in die Bohrung 40. Damit können das Zwischenventilglied 56 und die erste Zwischenplatte 12 eine Baueinheit mit einem abgestimmten Hub des Zwischenventilgliedes 56 bilden. Alternativ könnten diese, das Zwischenteil 17 bildenden zwei Zwischenplatten 12 und 14 auch aus einem einzigen Werkstück bestehen, was bei den Fig. 1 und 2 ebenfalls realisiert werden könnte.

Zusätzlich weist die Ausführungsform gemäss Fig. 4 ein Kolbenelement 80 auf. Diese Anordnung könnte auch bei der Variante von Fig. 2 eingesetzt werden. Andererseits könnte die Variante von Fig. 4 auch ohne dieses Kolbenelement 80 realisiert werden. Das Kolbenelement 80 ist mit einer relativ engen Gleitpassung 80' in einer sacklochartigen Ausnehmung in der ersten Zwischenplatte 12 geführt. Eine kleine Druckfeder 82 drückt das Kolbenelement 80 ständig

an die Unterseite des Aktuatorventilgliedes 72 an. Ein Raum 84 in dem sich die Druckfeder 82 befindet und der von der Unterseite des Kolbenelementes 80 begrenzt ist, ist mittels eines Durchlasses 86 mit der Aussparung 62 und über die Durchlässe 56'' im Kopf 60 des Zwischenventilgliedes 56 mit dem Steuerraum 54 dauernd hydraulisch verbunden.

Die Funktionsweise der Anordnung des Zwischenventilgliedes 56 mit konischem Ventilsitz ist analog zu jener von Figur 2. Die Funktion des Kolbenelementes 80 ist folgendermassen: wird das Aktuatorventilglied 72 vom Piezoaktuator 26 nach unten gedrückt, macht das Kolbenelement 80 diese Bewegung mit. Dadurch vergrössert das Kolbenelement 80 das Volumen des Ventilraumes 70 und verringert zugleich durch seine Pumpwirkung das Volumen des Raumes 84. Beides bewirkt ein rascheres Schliessen des Zwischenventils 56' , da das Zwischenventilglied 56 zu einer rascheren Bewegung in Richtung nach oben veranlasst wird. Umgekehrt bewirkt das Kolbenelement 80 bei einer Bewegung des Aktuatorventilgliedes 72 in Richtung nach oben eine Volumenvergrösserung des Raumes 84 und zugleich eine Pumpwirkung im Ventilraum 70. Dies bewirkt ein rascheres Ansprechen des Zwischenventilgliedes 56 beim öffnen des Zwischenventils 56' . Das Kolbenelement 80 unterstützt somit ein besonders rasches Ansprechen des Zwischenventilgliedes 56.

Figur 5 zeigt im Längsschnitt und in vergrösserter Darstellung einen partiellen Schnitt einer zweiten alternativen Konstruktionsvariante der Steuervorrichtung 52'' des Brennstoffeinspritzventils von Figur 1. Die zweite Zwischenplatte 106 weist keinen Ventilraum auf, sondern nur einen Auslassdurchlass 110, welcher über einen

Durchlass 108 in der ersten Zwischenplatte 104, die das Zwischenteil 17 bildenden Zwischenplatten 104 und 106 könnten wiederum als ein einziges Werkstück realisiert werden, mit der Rückseite des Schaftes 58 des Zwischenventilgliedes 56 hydraulisch verbunden ist. Alternativ könnte der Durchlass 108 auch in der zweiten Zwischenplatte 106 gefertigt sein. Der Ventilraum 70 von Fig. 5 ist von besonders kleinem Volumeninhalt. Der Querschnitt des Auslassdurchlasses 110 kann wesentlich grösser sein als der Querschnitt des Drosseldurchlasses 68. Der Aktuatorschaft 112 versperrt in der in Figur 5 gezeigten Stellung die Auslassseite des Auslassdurchlasses 110 so, dass keine Einspritzung stattfinden kann. Wenn der Aktuatorschaft 112 in Richtung nach oben wegbewegt wird, fällt der Brennstoffdruck im Auslassdurchlass 110 und im Durchlass 108 rasch ab, so dass das Brennstoffeinspritzventil, in analoger Weise wie im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 beschrieben, einspritzen kann. Wird der Aktuatorschaft 112 wieder in Richtung auf die Auslassseite der Auslassdurchlasses 110 zu bewegt und dieser verschlossen, wird die Einspritzung beendet. Der Aktuator für den Aktuatorschaft 112 kann entweder ein Piezoaktuator oder auch ein elektromagnetischer Aktuator sein, der bei Bestromung in bekannter Weise den Aktuatorschaft 112 anzieht.

Figur 6 zeigt im Längsschnitt und in vergrösserter Darstellung einen partiellen Schnitt einer dritten alternativen Konstruktionsvariante der Steuervorrichtung 52''' des Brennstoffeinspritzventils 1. Die beiden Zwischenplatten 104 und 106 der Ausführungsform gemäss Fig. 5 werden durch eine einzige Zwischenplatte 105 ersetzt; sie bildet das Zwischenteil 17. Ein Auslasselement 109 befindet sich, koaxial mit der

desachsierten Achse 8', in einer Ausnehmung der Zwischenplatte 105 und wird von einer Tellerfeder 107 und vom Brennstoffdruck im Ventilraum 70 an die untere Fläche 10a des Gehäusekörpers 10, oder alternativ eines nicht näher spezifizierten Abstützelementes, dichtend in Anlage angedrückt. Der Auslassdurchlass 110 befindet sich im Auslasselement 109. Die Vorteile dieser Variante sind die Verwendung einer einzigen Zwischenplatte 105 an Stelle von zwei Zwischenplatten 104 und 106 und die Tatsache, dass das Auslasselement 109, welches von kleinen Dimensionen ist, aus einem sehr verschleissfesten und auch teueren Material kostengünstig hergestellt werden kann.

Mit gestrichelter Linie wird in Fig. 6 eine Alternative gezeigt, bei welcher ein Drosseldurchlass 77 die Bohrung 40 mit dem kleinen Ventilraum 70 verbindet. Dies bewirkt ein sehr rasches öffnen des Zwischenventilgliedes 56 sobald die Auslassseite des Auslassdurchlasses 110 geschlossen wird.

Figur 7 zeigt im Längsschnitt und in vergrösserter Darstellung einen partiellen Schnitt einer vierten alternativen Konstruktionsvariante der Steuervorrichtung

88 des Brennstoffeinspritzventils, bei welcher das pilzförmige Zwischenventilglied 56 analog zu den Figuren

4, 5 oder 6 ausgebildet ist. Die Steuervorrichtung 88 befindet sich in einem Hochdruckraum 90, welcher dieselbe

Funktion hat wie der Hochdruckraum 42 und in einem den

Hochdruckraum 90 umgebenden Körper 92 gefertigt ist. Der

Körper 92 könnte ein Düsenkörper 16 oder ein Gehäusekörper

10 oder auch eine Zwischenplatte sein, analog oder ähnlich wie in den Figuren 1, 2, 4, 5 und 6 gezeigt. In den

Hochdruckraum 90 ragt der Steuerkolben 28' des

Einspritzventilgliedes 28 und die Druckfeder 34 drückt die

ebene Fläche 78b der Führungshülse 78 in dichte Anlage an eine untere Endfläche 94a eines Zwischenelementes 94, in welchem das pilzförmige Zwischenventilglied 56 in einer engen Gleitpassung 94' geführt ist. Eine Bohrung 96 im Zwischenelement 94 verbindet die Aussparung 62, in welcher sich das Zwischenventilglied 56 befindet, und eine Nut 96' um den Schaft 58 des Zwischenventilgliedes 56 mit einem Durchlass 98 und somit dem Hochdruckraum 90. Das Zwischenelement 94 ist an Stelle der ersten Zwischenplatte 12 der Figuren 1, 2, 4 und 5 vorgesehen und wird von einer radial inneren Wand 100 des Körpers 92 mit Spiel am Umfang geführt und axial auf die Längsachse 102 ausgerichtet. Der Auslassdurchlass 110 befindet sich in einem scheibenförmigen Auslasselement 114, welches analog zum Zwischenelement 94 von der Wand 100 radial mit Spiel positioniert wird. Die Oberseite 114b des Auslasselementes 114 und die Unterseite 116a eines Abschlusselementes 116, ähnlich dem Gehäusekörper 10, schliessen den Hochdruckraum 90 auf bekannte Weise druckdicht ab. Das Zwischenelement 94 und das Auslasselement 114 bilden das Zwischenteil 17. Auch bei der Ausführungsform gemäss Fig. 7 ist, wie jener gemäss Fig. 5, der Volumeninhalt des Ventilraumes 70 sehr klein. Gleich wie bei den Ausführungsformen gemäss Fig. 5 oder 6 kann mittels Betätigung des Aktuatorschaftes 112 die Stirnseite des Schaftes 58 des Zwischenventilgliedes 56 zur Realisation von intermittierenden Dieseleinspritzungen druckent- und belastet werden. Die Lösung von Fig. 7 ist von Vorteil, wenn die Steuervorrichtung 88 platzsparend in eine Bohrung auf der Achse 102 des Brennstoffeinspritzventils eingebaut wird und auf die Zwischenplatten 12, 14, 104, 105 und 106 der vorangehenden Figuren verzichtet wird.

Alternativ könnten das Zwischenelement 94 und das Auslasselement 114 gemeinsam einstückig ausgeführt sein. Analog wie bei Fig. 6 verbindet alternativ der Drosseldurchlass 77 den Hochdruckraum 90 mit dem Ventilraum 70, was gestrichelt gezeigt wird und gleichwirkend ist wie bei Fig. 6.

Ferner weist die Konstruktion von Figur 7 einen mechanischen Hubanschlag 79 für die Stirnseite des Steuerkolbens 28' des Einspritzventilgliedes 28 in Form einer mit der Führungshülse 78 integralen und vorstehenden Wand auf, die in den Steuerraum 54 hineinragt und mit einem zentralen Durchlass 79b versehen ist, welcher den Steuerraum 54 mit der Aussparung 62 hydraulisch verbindet. Diese oder eine in seiner Funktion entsprechende Ausführungsform könnten auch bei den Ausführungsformen gemäss den anderen Figuren zur Anwendung kommen. Umgekehrt kann die in Fig. 7 gezeigte Ausführungsform auch ohne mechanischen Hubanschlag 79 ausgeführt werden.

In einer nicht gezeigten alternativen Variante können die Lösungen von Fig. 5 und Fig. 7 derart kombiniert werden, dass alle Elemente von Fig. 7, ausser das scheibenförmige

Auslasselement 114, sich im Hochdruckraum 90 auf der

Längsachse 102 befinden, jedoch der Auslassdurchlass 110 sich in einer, der zweiten Zwischenplatte 106 von Fig. 5 ähnlichen Zwischenplatte auf der desachsierten

Aktuatorachse 8' befindet. Ein dem Durchlass 108 von Fig.

5 äquivalenter Durchlass muss dann in dieser

Zwischenplatte so verlaufen, dass er auf seinem Verlauf von der Stirnseite des Schaftes 58 des Zwischenventilgliedes 56 zum Auslassdurchlass 110 keine hydraulische Verbindung zum Hochdruckraum 90 herstellt.

Dies ist der Fall, wenn der Durchlass beispielsweise als

schräge Bohrung in dieser Zwischenplatte ausgeführt wird. Die Zwischenplatte wird dann dicker sein als in Fig. 5 dargestellt, um den schrägen inwendigen Verlauf des Durchlasses unterbringen zu können.

Figur 8 zeigt im Längsschnitt und in vergrösserter Darstellung einen partiellen Schnitt einer fünften alternativen Konstruktionsvariante der Steuervorrichtung 88 des Brennstoffeinspritzventils, die jener von Fig. 7 ähnlich ist. Das pilzförmige Zwischenventilglied 56 hat wie in Fig. 2 gezeigt, einen Flachsitz. Es ist jedoch keine Nut 76' im Zwischenelement 94 vorhanden. Zwei gegenüberliegende Bohrungen 96 im Zwischenelement 94 (es könnten auch eine Bohrung 96 oder mehr als zwei Bohrungen 96 sein) bilden mit ihrem offenen Einlass in die Aussparung 62 zusammen mit dem Zwischenventilglied 56 das Zwischenventil 56' . Wenn das Zwischenventilglied 56, zur Gestattung von intermittierenden Einspritzungen, die Bohrungen 96 abschliesst, wird mit dieser Konstruktion zusätzlich zum Durchlass in die Aussparung 62 auch der Durchlass zur Gleitpassung 94'' des Schaftes 58 mit dem Zwischenelement 94 geschlossen. Diese Gleitpassung 94'' darf nun, falls gewünscht, weniger genau ausgeführt sein als jene der vorangehenden Konstruktionsvarianten und ihr Spiel kann, an Stelle von typischerweise 2 bis 6 Mikrometer einer engen Gleitpassung wie bei den

Ausführungsformen gemäss den Fig. 1 bis 7, bis zu 50

Mikrometer betragen. Mit einem Spiel von 50 Mikrometer wäre beim Einspritzvorgang die Leckage aus der Nut 76'

(Fig. 2) oder der entsprechenden Stelle der vorangehenden Figuren in den Ventilraum 70 sehr gross, was mit der Variante von Fig. 8 nicht eintritt, weil neben dem Schliessen der Bohrungen 96, mittels des Zwischenventils 56', auch die Gleitpassung 94'' vom Hochdruckraum 90

abgetrennt wird. Allerdings muss die Gleitpassung 94'' auch bei dieser Variante mindestens eine solche hydraulische Trennstelle bewirken, die eine genügende Druckdifferenz hervorbringt, damit nach Betätigung der Aktuatoranordnung 24 das Zwischenventilglied 56 sehr rasch die Bohrungen 96 abschliesst. Im übrigen kann der Auslass der Bohrungen 96 in die Aussparung 62 am Umfang um die Achse 102 erweitert sein, um eine grossere Durchflussfläche bei kleinem Hub des Zwischenventilgliedes 56 zu erhalten. Man erhält dann eine Erweiterung in Nierenform oder eine Nut, die in Umfangsrichtung der Aussparung 62 und der Gleitpassung 94'' verläuft und von einem Flachsitz umgeben ist. Ferner weist die Steuervorrichtung 88 von Figur 8, anders als jene der vorangehenden Figuren, keine Druckfeder 66 auf, was auch bei den vorangehenden Ausführungsformen realisiert sein kann. Das Zwischenventilglied 56 wird dann ausschliesslich von hydraulischen Kräften gesteuert.

Mit 94b ist eine alternative Trennstelle zwischen der Führungshülse 78 und dem Zwischenelement 94 mit gestrichelter Linie skizziert. Alternativ könnten das Zwischenelement 94 und das Auslasselement 114 einstückig ausgeführt werden.

Figur 9 zeigt im Längsschnitt und in vergrösserter Darstellung einen partiellen Schnitt einer sechsten alternativen Konstruktionsvariante einer Steuervorrichtung 140 des Brennstoffeinspritzventils der vorliegenden Erfindung.

In der zweiten Zwischenplatte 14 befindet sich ein als 2/3 Wegeventil wirkendes, pillenartiges Flachsitzventilglied

120, welches von einem Ventilstift 122, der beispielsweise

von einem Piezoaktuator betätigt werden kann, bewegt werden kann. Das Flachsitzventilglied 120 kann in der zweiten Zwischenplatte 14, zwischen dem Gehäusekörper 10 und der ersten Zwischenplatte 12, einen bestimmten, kleinen Hub ausführen. In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Flachsitzventilglied 120 zwei Flachsitze, denn es ist somit besonders einfach, den bestimmten kleinen Hub durch den Unterschied in der Dicke der zweiten Zwischenplatte 14 und der Dicke des Flachsitzventilgliedes 120 zu erhalten. Im entregten Zustand des Piezoaktuators 26 schliesst das Flachsitzventilglied mit einem ersten Ventilsitz 124 die Verbindung zwischen dem Ventilraum 70 und dem Niederdruck- Brennstoffrücklauf 50 ab (siehe Fig. 1) und gibt zugleich einen sich in der ersten Zwischenplatte 12 befindenden, mit dem Hochdruckraum 42 verbundenen Hochdruckkanal 126 von einem relativ grossen, ungedrosseltem Querschnitt frei. Der Durchtrittsquerschnitt zwischen dem Flachsitzventilglied 120 und der ersten Zwischenplatte 12 , also dem zweiten Ventilsitz 128, gibt in der gezeigten Lage des Flachsitzventilgliedes 120 einen gegenüber dem Drosseldurchlass 68 eines ein Rückschlagventil 130 bildenden Zwischenplättchens 132 wesentlich grosseren Querschnitt frei. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Hochdruckkanal 126 an sich einen genügend grossen Umfangs-Sitzquerschnitt mit dem Ventilsitz 128 definiert, aber es könnte auch eine Erweiterung des Hochdruckkanals 126 im Bereich des Ventilsitzes 128 ausgebildet sein, von welcher geometrischen Gestalt auch immer dieser ist, um eine Mantelfläche am Ventilsitz 128 entstehen zu lassen, die wesentlich grösser als der Durchläse des Drosseldurchlasses 68 ist.

Der seitliche Durchlass 70' und eine zentrische Durchlassbohrung 138 in der ersten Zwischenplatte 12 von relativ grossem Querschnitt verbinden den Ventilraum 70 mit dem Drosseldurchlass 68 imZwischenplättchen 132, welches seitliche Aussparungen 136 aufweist und von einer Druckfeder 134 an die untere Fläche 12a der ersten Zwischenplatte 12 angedrückt wird. Bei der öffnungsbewegung des Einspritzventilgliedes 28 ist die Position des Zwischenplättchens 132 wie in Fig. 9 gezeigt. Wie gestrichelt gezeigt, könnte die Durchlassbohrung 138 auch schräg angeordnet sein, sodass der Durchlass 70' entfallen kann.

Die Funktion der Steuervorrichtung 140 ist wie folgt: zur Einspritzung drückt die Aktuatoranordnung das Flachsitzventilglied 120 mittels des Ventilstiftes 122 von seiner Anlageposition am ersten Ventilsitz 124 auf die obere Fläche 12b der ersten Zwischenplatte 12, öffnet somit den ersten Ventilsitz 124 zum Niederdruckauslass 50 und schliesst den zweiten Ventilsitz 128 zum Hochdruckkanal 126. Dadurch fällt der Druck im Ventilraum 70 ab und in der Folge auch im Steuerraum 54. Das Einspritzventilglied 28 kann öffnen und die öffnungsbewegung wird vom Drosseldurchlass 68 gesteuert. Wird der erste Ventilsitz 124 durch die Bewegung des Flachsitzventilgliedes 120 zum Beenden der Einspritzung geschlossen, öffnet zugleich der zweite Ventilsitz 128. Der durch relativ grosse Querschnitte in den Ventilraum 70 und in die Durchlassbohrung 138 gelangende Brennstoffström öffnet das Zwischenplättchen dadurch, dass dieses von seiner Anlage an der unteren Fläche 12a weggedrückt wird. über die Aussparungen 132 gelangt der Brennstoffström in den Steuerraum 54 und der Einspritzvorgang wird rasch beendet. Durch Mehrfachbetätigung der Aktuatoranordnung

können somit Mehrfacheinspritzungen mit sehr kurzem Zeitabstand realisiert werden. Alternativ können die Zwischenplatten 12 und 14 aus einem Werkstück einstückig realisiert werden.

Figur 10 zeigt im Längsschnitt und in vergrösserter Darstellung einen partiellen Schnitt einer siebten alternativen Konstruktionsvariante der Steuervorrichtung 142 des Brennstoffeinspritzventils der vorliegenden Erfindung, die ähnlich zur Ausführung von Fig. 9 ist.

Der genaue Drosseldurchlass 68 befindet sich im Flachsitzventilglied 144 und kommuniziert über die Durchlassbohrung 146 von relativ grossem Querschnitt mit dem Steuerraum 54. Um die Desachsierung der zwei Längsachsen 8 und 8' zu überbrücken ist es vorteilhaft, wenn die Durchlassbohrung 146 in der ersten Zwischenplatte 12, wie gezeigt, schräg angeordnet ist. Wie in Fig. 10 dargestellt ist, muss der Drosseldurchlass 68 auf die Durchlassbohrung 146 ausgerichtet sein. Dies ist gewährleistet, wenn das Flachsitzventilglied 144 nicht kreisrund ist, sondern beispielsweise seitlich zwei angefaste Flächen aufweist oder oval oder (recht) eckig ist, um mit einer dazugehörigen Führungsform des Ventilraumes 70 der zweiten Zwischenplatte 14 am Umfang verdrehsicher ausgerichtet zu sein. Alternativ könnte eine Nut 146b in der ersten Zwischenplatte 12 (gestrichelt gezeichnet) oder im Flachsitzventilglied 144 die hydraulische Verbindung bei einer kreisrunden Form des Flachsitzventilgliedes 144 sicherstellen. Da die Durchlassbohrung 146 und auch eine eventuelle Strecke in der Nut 146b kurz sind, ist die Auswirkung der geänderten Lage des Drosseldurchlasses 68 funktionsmässig gleich, wie

wenn der Drosseldurchlass 68 geometrisch unmittelbar mit dem Steuerraum verbunden wäre .

Auch hier könnten die Zwischenplatten 12 und 14 zu einem Werkstück vereint werden.

Die Funktion der Steuervorrichtung 142 ist analog, wie jene von Fig. 9. Die Konstruktion ist einfacher, da in Figur 10 das Zwischenplättchen 132 und die Druckfeder 134 nicht benötigt werden.

Bei der in Fig. 11 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils sind das Zwischenelement 94 und das Auslasselement 114 der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform zu einem einzigen Werkstück, einem Zwischenkörper 150, zusammen gefasst. Der das Zwischenteil 17 bildende, scheibenartige Zwischenkörper 150 ist mittels der Spannmutter 18 dichtend einerseits am Düsenkörper 16 und andererseits am Gehäusekörper 10 in Anlage gehalten. Die Fig. 12 und 13 zeigen dem Zwischenkörper 150 vergrössert.

Eine nach unten offene, sacklochartige Ausnehmung im Zwischenkörper 150 bildet mit ihrem kreiszylinderförmigen

Mantel die Gleitpassung 58 ' mit dem Schaft 58 des pilzartigen Zwischenventilgliedes 56 und begrenzt mit dem

Schaft 58 den Ventilraum 70. Dieser ist einerseits über eine sehr enge Zulassbohrung 152 mit der, mit dem Hochdruckeinlass verbundenen Längsbohrung 22 und andererseits über den präzisen Drosseldurchlass 68 im

Zwischenventilglied 56 mit dem Steuerraum 54 verbunden.

Weiter führt vom Ventilraum 70, bezüglich der Längsachse

102 desachsiert, der Auslassdurchlass 110 zum Durchlass im Gehäusekörper 10, in welchem der Aktuatorschaft 112

angeordnet ist und welcher in den Niederdruck-Rücklauf 50 mündet .

In radialer Richtung ausserhalb der zentrischen, sacklochartiger Ausnehmung verlaufen durch den Zwischenkörper 150 hindurch drei Bohrungen 96, welche auf der obenliegenden Seite durch eine im wesentlichen V- förmige Verbindungsnut 154 mit der Längsbohrung 22 störungsverbunden sind. Auf der untenliegenden Seite münden sie in den Steuerraum 54 und sind mittels des Kopfes des Zwischenventilgliedes 56 verschliessbar .

Ausgehend von der V-förmigen Verbindungsnut 154 verläuft durch den Zwischenkörper 150 in axialer Richtung die Bohrung 40, welche auf der untenliegenden Seite in eine U- förmige Verteilnut 156 im Zwischenventilkörper 150 mündet. Diese stellt, radial ausserhalb der Führungshülse 78, die Verbindung zum Hochdruckraum 90 sicher. Durch die Druckfeder 34 wird die Führungshülse 78 mit ihrer Stirnseite 78b am Zwischenkörper 150 in dichter Anlage gehalten, wobei die Führungshülse 78 zwischen der U- förmigen Verteilnut 156 und der Mündung der Bohrungen 96 am Zwischenkörper 150 anliegt. In ihrem diesseitigen Endbereich ist die Führungshülse 78, gegenüber dem Bereich der engen Gleitpassung mit den Steuerkolben 28 ' des Einspritzventilgliedes 28, erweitert ausgebildet, um mit ausreichenden radialem Spiel den Kopf des Zwischenventilgliedes 56 aufnehmen zu können.

Weiter weist der Zwischenkörper 150 zwei sacklochartige Positionierungslöcher 158 auf, in welche Positionierungsstifte am Gehäusekörper 10 in Eingriff gelangen.

Wie dies insbesondere aus Fig. 12 erkennbar ist, kann der um die Mündung des Auslassdurchlasses 110 herumverlaufende, mit den ebenen Stirnseite des Aktuatorschafts 112 zusammenwirkende, einem Ventilsitz bildende ringartige Bereich gehärtet ausgebildet sein.

Mit gestrichelten Linien ist in Fig. 11 in analoger Weise wie weiter oben beschrieben, eine Variante gezeigt, wo der Zwischenkörper 150 aus zwei Teilen besteht, die voneinander getrennt sind.

Im Ruhezustand verschliesst der Aktuatorschaft 112 den Auslassdurchlass 110, liegt das Einspritzventilglied 28 am Einspritzventilsitz 44 an und ist das Zwischenventil 56' geöffnet; sein Kopf liegt an einer Innenschulter der Führungshülse 78 an. Zum Auslösen eines Einspritzvorgangs wird der Aktuatorschaft 112 zurückgezogen, was zu einem Druckabfall im Ventilraum 70 führt, weil der Strömungsquerschnitt des Auslassdurchlasses 110 wesentlich grösser ist als die Summe der Strömungsquerschnitte des Drosseldurchlasses 68 und der Zulassbohrung 152. Dies hat zur Folge, dass das Zwischenventil 56' schliesst und der Druck im Steuerraum 54 deshalb sehr rasch fällt. Das Einspritzventilglied 28 wird durch den Druckabfall im Steuerraum 54 entgegen der Wirkung der Druckfeder 34 vom Einspritzventilsitz 44 abgehoben. Zur Beendigung des Einspritzvorganges, wird der Auslassdurchlass 110 mittels des Aktuatorschafts 112 verschlossen. Es kommt sehr rasch zu einem wenigstens annähernden Druckausgleich zwischen dem Steuerraum 54 und dem Ventilraum 70. Weiter üben der in den Bohrungen 96 ausstehende Hochdruck sowie, über den Steuerkolben 98', die Druckfeder 34 eine öffnungskraft auf das Zwischenventilglied 56 aus, was eine sehr schnelle Schliessbewegung des Einspritzventilgliedes 28 verursacht.

ähnlich wie weiter oben beschrieben sind Mehrfacheinspritzungen möglich.

Die in der Fig. 11 angezeigte Ausführungsform funktioniert auch ohne Zulassbohrung 152. Einzug erfolgt das öffnen des Zwischenventils 56' leicht verzögert.

Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen ist der

öffnungsquerschnitt des Auslassdurchlasses mindestens zwei

Mal so gross wie der Querschnitt des genauen Drosseldurchlasses 68.

Selbstverständlich können die Merkmale der Steuervorrichtungen der Brennstoffeinspritzventile der vorliegenden Erfindung auch einzeln oder in anderen Kombinationen, als die hier gezeigten, Anwendung finden.