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Title:
FUEL INJECTION VALVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/114634
Kind Code:
A1
Abstract:
The fuel injection valve according to the invention is characterised by a particularly high structural strength and vibration resistance of the valve seat body (5). The fuel injection valve (1) comprises an excitable actuator for actuating a valve closing body, which forms a sealing seat together with a valve seat surface (6) formed on the valve seat body (5), and spraying openings (7) that are formed downstream of the valve seat surface (6), wherein the spraying openings (7) are introduced in a middle region (44) of the valve seat body (5) projecting outwards in a peak-like manner in the spraying direction. The peak-like axially-projecting middle region (44) of the valve seat body (5) ends radially outside the mouth regions of all the spraying openings (7) in a peripheral sunken recess (47), from which an axially projecting edge region (48) of the valve seat (5) connects radially outwards, so that in cross-section a wave-like peak contour of the valve seat body (5) is formed. The fuel injection valve is suitable in particular for the direct injection of fuel into a combustion chamber of a mixture-compressing external spark-ignition combustion engine.

Inventors:
POHLMANN JENS (DE)
GARTUNG KAI (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/079569
Publication Date:
July 06, 2017
Filing Date:
December 02, 2016
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
F02M61/18
Domestic Patent References:
WO2003001053A12003-01-03
WO2014022640A12014-02-06
Foreign References:
DE19951014A12001-01-04
JP2002081359A2002-03-22
US20110005077A12011-01-13
EP0361359A11990-04-04
DE102013220836A12015-04-16
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Claims:
Ansprüche

1. Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere zum direkten Einspritzen von

Brennstoff in einen Brennraum, für Brennstoffeinspritzanlagen von

Brennkraftmaschinen mit einem erregbaren Aktuator (10) zur Betätigung eines Ventilschließkörpers (4), der zusammen mit einer an einem Ventilsitzkörper (5) ausgebildeten Ventilsitzfläche (6) einen Dichtsitz bildet, und wenigstens einer Abspritzöffnung (7), die stromabwärts der Ventilsitzfläche (6) ausgebildet ist, wobei die wenigstens eine Abspritzöffnung (7) in einem kuppenartig in Abspritzrichtung nach außen stehenden Mittenbereich (44) des Ventilsitzkörpers (5) eingebracht ist, dadurch gekennzeichnet,

dass der kuppenartig axial hervorstehende Mittenbereich (44) des Ventilsitzkörpers (5) radial außerhalb der Mündungsbereiche aller Abspritzöffnungen (7) in einer vertieften Senke (47) endet, von der aus sich nach radial außen ein wiederum axial hervorstehender Randbereich (48) des Ventilsitzkörpers (5) anschließt.

2. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass im Querschnitt eine insgesamt wellenförmige Kuppenkontur des

Ventilsitzkörpers (5) gebildet ist.

3. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass der kuppenartige Mittenbereich (44) rotationssymmetrisch zu einer

Ventillängsachse (40) ausgeformt ist und die Senke (47) entsprechend umlaufend verläuft.

4. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass die umlaufende vertiefte Senke (47) als eine Ringsicke eingekerbt ist.

5. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Senke (47) und/oder der Übergang der radial äußeren Senkenkante zum Randbereich (48) scharfkantig oder verrundet ausgebildet sind.

6. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Randbereich (48) eine ebene und flache Stirnfläche (43) aufweist.

7. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Randbereich (48) mit einer schräg geneigten Stirnfläche (43) ausgebildet ist, die von der Senke (47) aus bis zum Außendurchmesser des Ventilsitzkörpers (5) verläuft, so dass sich eine trichterförmig einfallende Stirnfläche (43) ergibt.

8. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass wenigstens zwei schräg geneigte Teilflächen der Stirnfläche (43) mit unterschiedlichen Winkeln zur Ventillängsachse (40) vorgesehen sind und zwischen sich eine Kante (50) aufweisen.

9. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Randbereich (48) eine stufig konturierte Stirnfläche (43) aufweist.

10. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der kuppenartige Mittenbereich (44) entweder sphärisch konvex gewölbt ausgebildet ist oder im Bereich der Ventillängsachse (40) spitz zuläuft, da von der Senke (47) ausgehend über den Mündungsbereich der Abspritzöffnungen (7) hinaus bis zur Ventillängsachse (40) der Mittenbereich (44) des Ventilsitzkörpers (5) kegelförmig verläuft.

11. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der von der Senke (47) radial umgebene Mittenbereich (44) gegenüber dem sich nach radial außen erstreckenden Randbereich (48) des Ventilsitzkörpers (5) in bezüglich seiner axialen Erstreckung entweder zurückversetzt oder vorgesetzt liegt oder beide Bereiche (44, 48) mit ihren Stirnflächen (43) ungefähr in ein und derselben Ebene (51) liegen.

12. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Ventilsitzkörper (5) ein metallisches oder keramisches Bauteil ist.

13. Brennstoffeinspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass zwischen zwei und dreißig Abspritzöffnungen (7) in dem Ventilsitzkörper (5) vorgesehen sind.

Description:
Beschreibung

Titel

Brennstoffeinspritzventil

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. In den Figuren 1, 2a, 2b und 2c sind Ausführungsformen von bekannten

Ventilsitzkörpern gezeigt. Dabei zeigen die Figuren 2a, 2b und 2c in schematischen Darstellungen drei grundsätzliche typische Bauarten von Abspritzöffnungen aufweisenden Ventilsitzkörpern. Während bei der bekannten und bewährten Lösung gemäß Figur 2c der Ventilsitzkörper mit einer ebenen und flachen Stirnfläche das stromabwärtige Ventilende des Brennstoffeinspritzventils zum Brennraum hin abschließt, sind bei den ebenfalls bekannten Lösungen gemäß Figuren 2a und 2b die Ventilsitzkörper mit einem die Abspritzöffnungen umfassenden, kuppenartig in Abspritzrichtung nach außen stehenden Mittenbereich des Ventilsitzkörpers ausgestaltet. Entweder handelt es sich dabei um eine Kegelkuppe mit einer konischen Mantelfläche im Mittenbereich (z.B. DE 10 2013 219 027 AI) oder um eine Kugelkuppe mit einer sphärisch konvex nach außen verlaufenden Wölbung (z.B. EP 2 333 306 AI). In beiden Fällen geht der kuppenartige Mittenbereich des Ventilsitzkörpers fließend und in stetigem Fortgang in eine ebene und flache Stirnfläche des Ventilsitzkörpers über.

Bei derartigen Ventilsitzkörpern ist der gesamte Kuppenbereich ein

festigkeitskritischer Bereich. Er wird beansprucht durch den millionenfachen Einschlag der Ventilnadel mit seinem Ventilschließkörper. Außerdem wirkt der Systemdruck des Brennstoffs auf die gesamte Innenseite des kuppenartigen Mittenbereichs vollflächig. Diese Lasten wirken mit dem Risiko einer Verbiegung des Kuppenbereichs mit negativem Einfluss auf die Qualität der Ventilsitzfläche, auf die Dichtheitsanforderungen und die Dauerfestigkeit des Ventilsitzkörpers in diesem Bereich.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden

Merkmalen des Anspruchs 1 hat neben der einfachen und kostengünstigen

Herstellbarkeit zahlreiche weitere Vorteile. Erfindungsgemäß ist ein kuppenartig axial hervorstehender Mittenbereich des Ventilsitzkörpers des

Brennstoffeinspritzventils so ausgeführt, dass er radial außerhalb der

Mündungsbereiche aller Abspritzöffnungen in einer idealerweise umlaufenden vertieften Senke endet, von der aus sich nach radial außen ein wiederum axial hervorstehender Randbereich des Ventilsitzkörpers anschließt, so dass im

Querschnitt eine insgesamt wellenförmige Kuppenkontur des Ventilsitzkörpers gebildet ist. Gegenüber kuppenartigen Mittenbereichen von Ventilsitzkörpern nach dem Stand der Technik reduzieren sich die festigkeitsrelevanten Spannungen wirkungsvoll. Durch die konstruktive Trennung zwischen dem Bereich der Lastableitung

(„Fundament" des Randbereichs) und dem Bereich für die Abspritzöffnungen („Funktionsbereich") ergibt sich für den kuppenartigen Mittenbereich eine deutlich höhere Beanspruchbarkeit des Kuppenzentrums. Ein Dauerfestigkeitsniveau des kuppenartigen Mittenbereichs von 1000 MPa ist auf diese Weise erreichbar und übersteigt damit deutlich das Niveau bekannter Lösungen. Das zuvor genannte Dauerfestigkeitsniveau kann rechnerisch für eine Lastwechselzahl >=1E8 unter Berücksichtigung einer statischen Ausfallwahrscheinlichkeit <=lppm bestimmt werden.

Dank der hohen Beanspruchbarkeit ist es möglich, die Wandstärke des

kuppenartigen Mittenbereichs im Bereich der Abspritzöffnungen zu reduzieren, ohne dabei das Risiko eines Schwingbruches zu vergrößern. So ist es denkbar, eine geringe Wandstärke im Mittenbereich von unter 500μηι zu realisieren. Die

Reduzierung der Kuppenwandstärke ermöglicht wiederum eine Reduzierung der Länge der Abspritzöffnungen bzw. der Länge der Vorstufen der Abspritzöffnungen. Dies trägt zu einer Optimierung der Sprayeigenschaften, insbesondere zu einer Reduzierung der Strahlpenetration bei.

Weiterhin ist hervorzuheben, dass ein unkontrollierter Austritt von Brennstoff unmittelbar nach dem Ende der Einspritzung verhindert wird. Üblicherweise kommt es beim Schließen des Brennstoffeinspritzventils zum Prellen der Ventilnadel mit dem Ventilschließkörper an der Ventilsitzfläche, so dass sich kurzzeitig

unerwünschte Öffnungsphasen an den Schließvorgang noch anschließen. Diese unkontrolliert abgegebene Brennstoff menge führt zu einer kleinen Abweichung der eingespritzten Brennstoffmenge vom Sollwert, so dass eine nachteilige Wirkung im Motorbetrieb nicht ausgeschlossen werden kann. Mit dem erfindungsgemäßen Design des kuppenartigen Mittenbereichs kann die Prellerwahrscheinlichkeit extrem reduziert werden, da die Wellenkuppe eine hohe Eigensteifigkeit besitzt.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass im Motorbetrieb auf der Außenseite des kuppenartigen Mittenbereichs weniger Rußablagerungen entstehen als bei bekannten Brennstoffeinspritzventilen. Durch das erfindungsgemäße Design des Ventilsitzkörpers wird im Bauteil eine Temperaturverteilung erreicht, die das rasche Anwachsen der Rußbeläge verhindert.

Aufgrund der geringen Belagsbildung an der Oberfläche des Ventilsitzkörpers bietet das erfindungsgemäße Design eine größere Sicherheit gegen das Zuwachsen der Abspritzöffnungen („Verkokung"). Unter Berücksichtigung der weltweit stark schwankenden Brennstoffqualität ist dieses robuste Verhalten von großem Vorteil.

Weiterhin vorteilhaft ist es, dass auch der durch den Motordauerbetrieb

hervorgerufene Anstieg der Partikelemissionen im Abgas geringer ausfällt als bei Brennstoffeinspritzventilen nach dem Stand der Technik (Reduzierung des PN- Drift). Da die Wellenkuppe erfindungsgemäß über eine verbesserte Kühlwirkung und eine geringere Neigung zur Belagsbildung verfügt, werden auch nach Dauerbetrieb weniger Partikelemissionen gebildet.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen

Brennstoffeinspritzventils möglich.

Besonders vorteilhaft ist es, dass die Geometrieauslegung des Ventilsitzkörpers an seiner dem Brennraum zugewandten unteren Stirnseite sehr flexibel an gewünschte Einbaubedingungen und Anforderungen an den Motorbetrieb anpassbar ist.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein Brennstoffeinspritzventil in einer bekannten Ausgestaltung mit einem Abspritzöffnungen aufweisenden

Ventilsitzkörper am stromabwärtigen Ventilende,

Fig. 2a, 2b, 2c schematische Darstellungen von verschiedenen bekannten

Bauarten Abspritzöffnungen aufweisender Ventilsitzkörper als Ausschnitt II - XIV von Fig. 1 in einer jeweils vergrößerten Darstellung,

Fig. 3 ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Ventilsitzkörpers in einer mit Fig. 2 vergleichbaren Ausschnittdarstellung,

Fig. 4 ein zweites erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines

Ventilsitzkörpers in einer mit Fig. 2 vergleichbaren Ausschnittdarstellung,

Fig. 5 ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Ventilsitzkörpers in einer mit Fig. 2 vergleichbaren Ausschnittdarstellung,

Fig. 6 ein viertes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Ventilsitzkörpers in einer mit Fig. 2 vergleichbaren Ausschnittdarstellung,

Fig. 7 ein fünftes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Ventilsitzkörpers in einer mit Fig. 2 vergleichbaren Ausschnittdarstellung, Fig. 8 ein sechstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines

Ventilsitzkörpers in einer mit Fig. 2 vergleichbaren Ausschnittdarstellung,

Fig. 9 ein siebtes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Ventilsitzkörpers in einer mit Fig. 2 vergleichbaren Ausschnittdarstellung,

Fig. 10 ein achtes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Ventilsitzkörpers in einer mit Fig. 2 vergleichbaren Ausschnittdarstellung,

Fig. 11 ein neuntes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines

Ventilsitzkörpers in einer mit Fig. 2 vergleichbaren Ausschnittdarstellung,

Fig. 12 ein zehntes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines

Ventilsitzkörpers in einer mit Fig. 2 vergleichbaren Ausschnittdarstellung und

Fig. 13 ein elftes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Ventilsitzkörpers in einer mit Fig. 2 vergleichbaren Ausschnittdarstellung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein in Figur 1 dargestelltes bekanntes Beispiel eines Brennstoffeinspritzventils 1 ist in der Form eines Brennstoffeinspritzventils 1 für Brennstoffeinspritzanlagen von gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschinen ausgeführt. Das Brennstoffeinspritzventil 1 eignet sich insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine.

Das Brennstoffeinspritzventil 1 besteht aus einem Düsenkörper 2, in welchem eine Ventilnadel 3 angeordnet ist. Die Ventilnadel 3 steht mit einem Ventilschließkörper 4 in Wirkverbindung, der mit einer an einem Ventilsitzkörper 5 angeordneten

Ventilsitzfläche 6 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Ventilsitzkörper 5 und

Düsenkörper 2 können auch einteilig ausgeführt sein. Bei dem

Brennstoffeinspritzventil 1 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein nach innen öffnendes Brennstoffeinspritzventil 1, welches über wenigstens eine

Abspritzöffnung 7 verfügt, typischerweise aber wenigstens zwei Abspritzöffnungen 7 aufweist. Das Brennstoffeinspritzventil 1 ist jedoch idealerweise als Mehrloch- Einspritzventil ausgeführt und hat deshalb zwischen vier und dreißig

Abspritzöffnungen 7. Der Düsenkörper 2 ist durch eine Dichtung 8 gegen ein Ventilgehäuse 9 abgedichtet. Als Antrieb dient z.B. ein elektromagnetischer Kreis, der eine Magnetspule 10 als Aktuator umfasst, die in einem Spulengehäuse 11 gekapselt und auf einen Spulenträger 12 gewickelt ist, welcher an einem Innenpol 13 der Magnetspule 10 anliegt. Der Innenpol 13 und das Ventilgehäuse 9 sind durch eine Verengung 26 voneinander getrennt und miteinander durch ein nicht ferromagnetisches Verbindungsbauteil 29 verbunden. Die Magnetspule 10 wird über eine Leitung 19 von einem über einen elektrischen Steckkontakt 17 zuführbaren elektrischen Strom erregt. Der Steckkontakt 17 ist von einer Kunststoffummantelung 18 umgeben, die am Innenpol 13 angespritzt sein kann. Alternativ sind auch piezoelektrische oder magnetostriktive Aktuatoren verwendbar.

Die Ventilnadel 3 ist in einer Ventilnadelführung 14 geführt, welche scheibenförmig ausgeführt ist. Zur Hubeinstellung dient eine zugepaarte Einstellscheibe 15. Auf der anderen Seite der Einstellscheibe 15 befindet sich ein Anker 20. Dieser steht über einen ersten Flansch 21 kraftschlüssig mit der Ventilnadel 3 in Verbindung, welche durch eine Schweißnaht 22 mit dem ersten Flansch 21 verbunden ist. Auf dem ersten Flansch 21 stützt sich eine Rückstellfeder 23 ab, welche in der vorliegenden Bauform des Brennstoffeinspritzventils 1 durch eine Einstellhülse 24 auf

Vorspannung gebracht wird.

In der Ventilnadelführung 14, im Anker 20 und an einem Führungskörper 41 verlaufen Brennstoff kanäle 30, 31 und 32. Der Brennstoff wird über eine zentrale Brennstoffzufuhr 16 zugeführt und durch ein Filterelement 25 gefiltert. Das

Brennstoffeinspritzventil 1 ist durch eine Dichtung 28 gegen eine nicht weiter dargestellte Brennstoffverteilerleitung und durch eine weitere Dichtung 36 gegen einen nicht weiter dargestellten Zylinderkopf abgedichtet.

Auf der stromabwärtigen Seite des Ankers 20 ist ein ringförmiges

Dämpfungselement 33, welches aus einem Elastomerwerkstoff besteht, angeordnet. Es liegt auf einem zweiten Flansch 34 auf, welcher über eine Schweißnaht 35 kraftschlüssig mit der Ventilnadel 3 verbunden ist.

Im Ruhezustand des Brennstoffeinspritzventils 1 wird der Anker 20 von der

Rückstellfeder 23 entgegen seiner Hubrichtung so beaufschlagt, dass der Ventilschließkörper 4 an der Ventilsitzfläche 6 in dichtender Anlage gehalten wird. Bei Erregung der Magnetspule 10 baut diese ein Magnetfeld auf, welches den Anker 20 entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 23 in Hubrichtung bewegt, wobei der Hub durch einen in der Ruhestellung zwischen dem Innenpol 12 und dem Anker 20 befindlichen Arbeitsspalt 27 vorgegeben ist. Der Anker 20 nimmt den ersten Flansch 21, welcher mit der Ventilnadel 3 verschweißt ist, ebenfalls in Hubrichtung mit. Der mit der Ventilnadel 3 in Verbindung stehende Ventilschließkörper 4 hebt von der Ventilsitzfläche 6 ab, und der Brennstoff wird durch die Abspritzöffnungen 7 abgespritzt.

Wird der Spulenstrom abgeschaltet, fällt der Anker 20 nach genügendem Abbau des Magnetfeldes durch den Druck der Rückstellfeder 23 vom Innenpol 13 ab, wodurch sich der mit der Ventilnadel 3 in Verbindung stehende erste Flansch 21 entgegen der Hubrichtung bewegt. Die Ventilnadel 3 wird dadurch in die gleiche Richtung bewegt, wodurch der Ventilschließkörper 4 auf der Ventilsitzfläche 6 aufsetzt und das Brennstoffeinspritzventil 1 geschlossen wird.

In den Figuren 1, 2a, 2b und 2c sind Ausführungsformen von bekannten

Ventilsitzkörpern 5 gezeigt. Auch in allen weiteren Figuren 3 bis 13 wird zur

Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Ausgestaltung und Konturgebung am Ventilsitzkörper 5 ein vergleichbarer Ausschnitt II - XIV von Fig. 1 in einer jeweils vergrößerten Darstellung gewählt.

Die Figuren 2a, 2b und 2c zeigen in sehr schematischen Darstellungen drei grundsätzliche typische Bauarten von Abspritzöffnungen 7 aufweisenden

Ventilsitzkörpern 5. Während bei der bekannten und bewährten Lösung gemäß Figur 2c der Ventilsitzkörper 5 mit einer ebenen und flachen Stirnfläche 43 das stromabwärtige Ventilende des Brennstoffeinspritzventils 1 zum Brennraum hin abschließt, sind bei den ebenfalls bekannten Lösungen gemäß Figuren 2a und 2b die Ventilsitzkörper 5 mit einem die Abspritzöffnungen 7 umfassenden, kuppenartig in Abspritzrichtung nach außen stehenden, rotationssymmetrisch zu einer

Ventillängsachse 40 ausgebildeten Mittenbereich 44 des Ventilsitzkörpers 5 ausgestaltet. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2a handelt es sich dabei um eine Kegelkuppe mit einer konischen Mantelfläche im Mittenbereich 44, während der Mittenbereich 44 der Ausführungsform gemäß Figur 2b als Kugelkuppe sphärisch konvex nach außen gewölbt ausgeführt ist. In beiden Fällen geht der kuppenartige Mittenbereich 44 des Ventilsitzkörpers 5, ähnlich der Ausführung gemäß Figur 2c, fließend und in stetigem Fortgang in die ebene und flache

Stirnfläche 43 des Ventilsitzkörpers 5 über.

Ziel der Erfindung ist es, einen Ventilsitzkörper 5 für ein mehrere Abspritzöffnungen 7 aufweisendes Brennstoffeinspritzventil 1 zu erzeugen, der trotz eines

kuppenartigen Mittenbereichs 44 eine höhere Strukturfestigkeit hat, der also weniger biegespannungsempfindlich als im Stand der Technik ausgelegt ist.

Erfindungsgemäß endet der kuppenartig axial hervorstehende Mittenbereich 44 des Ventilsitzkörpers 5 deshalb radial außerhalb der Mündungsbereiche aller

Abspritzöffnungen 7 in einer vertieften Senke 47, die idealerweise umlaufend ausgebildet ist und von der aus sich nach radial außen wenigstens ein wiederum axial hervorstehender Randbereich 48 des Ventilsitzkörpers 5 anschließt, so dass im Querschnitt eine insgesamt wellenförmige Kuppenkontur des Ventilsitzkörpers 5 gebildet ist. Dabei hat der kuppenartig axial hervorstehende Mittenbereich 44 eine radial begrenzte Ausdehnung und eine, wenn überhaupt, nur geringfügig über die Stirnfläche 43 hinausragende axiale Erstreckung.

In der Figur 3 ist ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines

Ventilsitzkörpers 5 in einer mit Figur 2 vergleichbaren Ausschnittdarstellung dargestellt. Im Unterschied zur in Figur 1 dargestellten Ausführung sind in dem Ventilsitzkörper 5 aller folgenden Ausführungsbeispiele unmittelbar die

Brennstoff kanäle 32 im Führungsbereich des Ventilsitzkörpers 5 mit eingeformt, was zu einer weiteren Erhöhung der Festigkeit des Ventilsitzkörpers 5 beiträgt, aber keinen Einfluss auf die erfindungsgemäße Konturgebung des kuppenartigen Mittenbereichs 44 hat. Der kuppenartige Mittenbereich 44 ist in idealer Weise rotationssymmetrisch zur Ventillängsachse 40 ausgeformt und endet radial außerhalb der Mündungsbereiche aller Abspritzöffnungen 7 in einer umlaufenden vertieften Senke 47, die ähnlicher einer Ringsicke eingekerbt ist. Der kuppenartige Mittenbereich 44 hat dabei in vorteilhafter Weise einen deutlich kleineren Durchmesser als kuppenartige Mittenbereiche 44 im Stand der Technik (siehe Figuren 2a, 2b). Von der eingekerbten Senke 47 aus schließt sich nach radial außen ein wiederum axial hervorstehender Randbereich 48 des Ventilsitzkörpers 5 an, so dass im Querschnitt eine insgesamt wellenförmige Kuppenkontur des

Ventilsitzkörpers 5 gebildet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Senke 47 und der Übergang der radial äußeren Senkenkante zum Randbereich 48 recht scharfkantig ausgebildet. Der Randbereich 48 weist hier eine ebene und flache Stirnfläche 43 auf. Um ein besonders dauerfestes und biegesteifes

„Fundament" des Ventilsitzkörpers 5 zu erzeugen, ist z. B. der Außendurchmesser des Ventilsitzkörpers 5 in seinem unteren axialen Erstreckungsbereich 49 noch etwas vergrößert.

Die in der Figur 4 gezeigte zweite erfindungsgemäße Ausführungsform eines Ventilsitzkörpers 5 in einer mit Figur 2 vergleichbaren Ausschnittdarstellung ähnelt stark der Ausführung gemäß Figur 3. Allerdings sind hier nun die Senke 47 und der Übergang der radial äußeren Senkenkante zum Randbereich 48 verrundet ausgebildet. Der Randbereich 48 weist wiederum eine ebene und flache Stirnfläche 43 auf. Um ein besonders dauerfestes und biegesteifes„Fundament" des

Ventilsitzkörpers 5 zu erzeugen, ist z. B. auch hier der Außendurchmesser des Ventilsitzkörpers 5 in seinem unteren axialen Erstreckungsbereich 49 noch etwas vergrößert.

Wie insbesondere den Ausführungsbeispielen der Figuren 3 und 4 entnehmbar ist, ist die Größe des biegeempfindlichen Mittenbereichs 45', dessen Größe letztlich ungefähr durch den Durchmesser der Senke 47 definiert ist, am Ventilsitzkörper 5 deutlich reduziert gegenüber den bekannten Lösungen.

Abweichend von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ist in der Figur 5 ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Ventilsitzkörpers 5 in einer mit Figur 2 vergleichbaren Ausschnittdarstellung gezeigt, das sich dadurch auszeichnet, dass von der eingekerbten Senke 47 aus sich nach radial außen ein wiederum axial hervorstehender Randbereich 48 des Ventilsitzkörpers 5 anschließt, der jedoch nicht in eine ebene und flache Stirnfläche 43 übergeht, sondern dessen Stirnfläche 43 schräg geneigt von der Senke 47 aus bis zum Außendurchmesser des Ventilsitzkörpers 5 verläuft. Man kann von einer trichterförmig einfallenden Stirnfläche 43 sprechen.

Beim in Figur 6 dargestellten vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel eines Ventilsitzkörpers 5 in einer mit Figur 2 vergleichbaren Ausschnittdarstellung ist die schräg geneigt verlaufende Stirnfläche 43 des Randbereichs 48 zwei geteilt, d.h. die beiden Stirnflächenbereiche besitzen einen unterschiedlichen Winkel zur

Ventillängsachse 40 und stoßen an einer umlaufenden Kante 50 aufeinander, so dass letztlich die Stirnfläche 43 einen„Knick" besitzt.

Figuren 7, 8 und 9 zeigen ein fünftes, sechstes und siebtes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Ventilsitzkörpers 5 in einer mit Figur 2 vergleichbaren Ausschnittdarstellung, bei denen jeweils eine stufig konturierte Stirnfläche 43 im Randbereich 48 vorliegt. In allen Ausführungen geht von der Senke 47 nach radial außen, ähnlich den Ausführungen gemäß Figuren 3 und 4, ein Schrägbereich in die ebene und flache Stirnfläche 43 über, wobei die Stirnfläche 43 nach radial außen bis zum Außendurchmesser des Ventilsitzkörpers 5 wieder schräg abfallen kann (Figur 7) oder schräg gestuft (Figur 8) oder scharfkantig gestuft (Figur 9) zum

Außendurchmesser hin zurückversetzt verlaufen kann.

In der Figur 10 ist ein achtes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Ventilsitzkörpers 5 in einer mit Fig. 2 vergleichbaren Ausschnittdarstellung gezeigt, bei dem der kuppenartige Mittenbereich 44 im Bereich der Ventillängsachse 40 spitz zuläuft, da von der Senke 47 ausgehend über den Mündungsbereich der

Abspritzöffnungen 7 hinaus bis zur Ventillängsachse 40 der Mittenbereich 44 des Ventilsitzkörpers 5 kegelförmig verläuft. Die Senke 47 kann dabei entweder gerundet, wie gezeigt, oder auch scharfkantig ausgeformt sein. Die in der Figur 10 scharfkantig dargestellte Spitze des Mittenbereichs 44 kann alternativ auch verrundet sein.

In den Figuren 11, 12 und 13 wird in einem neunten, zehnten und elften

erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel eines Ventilsitzkörpers 5 in einer mit Figur 2 vergleichbaren Ausschnittdarstellung verdeutlicht, dass der aus der Senke 47 nach radial außen erstreckende Randbereich 48 des Ventilsitzkörpers 5 in unterschiedlicher Weise bezüglich seiner axialen Erstreckung ausgeformt sein kann. So ist bei dem in Figur 11 gezeigten Ausführungsbeispiel der Mittenbereich 44 zurückversetzt gegenüber der Stirnfläche 43 des Randbereichs 48 ausgebildet, während bei dem in Figur 13 gezeigten Ausführungsbeispiel der Mittenbereich 44 vorgesetzt gegenüber der Stirnfläche 43 des Randbereichs 48 ausgeformt ist.

Dagegen liegen bei der Ausführungsform gemäß Figur 12 der Mittenbereich 44 und der Randbereich 48 mit ihren stromabwärtigen Stirnflächen 43 ungefähr in ein und derselben Ebene 51. Es sei angemerkt, dass alle in den Figuren 3 bis 10 gezeigten

Geometriemerkmale mit jeder der in den Figuren 11 bis 13 gezeigten Varianten der Axialerstreckung des Mittenbereichs 44 kombinierbar sind.

Die Abspritzöffnungen 7 im Ventilsitzkörper 5 können sowohl mit einer

durchmessergrößeren, zur Abspritzseite hin verlaufenden Vorstufe, wie in allen

Ausführungen gezeigt, ausgebildet sein, aber auch zylindrisch, konisch mit positivem oder negativem Öffnungswinkel oder mehrfach gestuft o.ä. verlaufen. Im Querschnitt sind alle Formen für die Abspritzöffnungen 7 denkbar, von rund über oval bis mehreckig. Dabei werden die Abspritzöffnungen 7 mittels Erodieren, Laserbohren oder Stanzen hergestellt. Die Abspritzöffnungen 7 können am spritzlocheintritt bzw. -austritt entweder scharfkantig gefertigt werden oder aber z.B. durch hydroerosives Erodieren verrundet werden.

Als typischer Werkstoff für den Ventilsitzkörper 5 kann Stahl verwendet werden. Die Herstellung des kuppenartigen Mittenbereichs 44 kann deshalb mittels Zerspanen

(z. B. Drehen, Schleifen, Honen), durch Umformen (z. B. Fließpressen) oder auch durch Urformen (z. B. Metal Injection Molding) erfolgen. Abgesehen von Stahl kommen aber auch andere metallische Werkstoffe oder keramische Werkstoffe für den Ventilsitzkörper 5 in Frage.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und z.B. für andersartig angeordnete Abspritzöffnungen 7 sowie für beliebige Bauweisen von nach innen öffnenden Mehrloch-Brennstoffeinspritzventilen 1 anwendbar.