Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzdüse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Kraftstoffeinspritzdüsen sind aus der Praxis hinlänglich bekannt. So verfügt eine Kraftstoffeinspritzdüse, die auch als Kraftstoffinjektor ausgeführt sein kann, über einen Düsenkörper und eine im Düsenkörper positionierte Düsennadel. Der Düsenkörper stellt einen Ventilsitz für die als Ventilkörper dienende Düsennadel bereit. Bei geschlossener Kraftstoffeinspritzdüse drückt ein Bereich der Düsennadel gegen den vom Düsenkörper bereitgestellten Ventilsitz. Bei geöffneter Kraftstoffeinspritzdüse ist dieser Bereich der Düsennadel vom Ventilsitz des Düsenkörpers abgehoben.

Bei aus der Praxis bekannten Kraftstoffeinspritzdüsen sind sowohl der vom Düsenkörper bereitgestellte Ventilsitz als auch der Bereich der Düsennadel, die bei geschlossener Kraftstoffeinspritzdüse gegen den Ventilsitz des Düsenkörpers drückt, jeweils konisch konturiert, und zwar mit unterschiedlichen Konuswinkeln.

Bei aus der Praxis bekannten Kraftstoffeinspritzdüsen muss die Düsennadel im Düsenkörper aufwändig zentriert werden, um eine Schiefstellung der Düsennadel im Düsenkörper zu vermeiden und so bei geschlossener Kraftstoffeinspritzdüse eine gute Dichtwirkung zwischen dem Düsenkörper und der Düsennadel zu gewährleisten. Ferner müssen bei aus der Praxis bekannten Kraftstoffeinspritzdüsen die konisch konturierten Flächen von Düsenkörper und Düsennadel mit hoher Oberflächenqualität gefertigt werden, wodurch sich ein hoher Fertigungsaufwand ergibt. Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Kraftstoffeinspritzdüse zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch eine Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist der Bereich der Düsennadel, der bei geschlossener Kraftstoffeinspritzdüse gegen den vom Düsenkörper bereitgestellten Ventilsitz drückt, von einem sphärisch konturierten Abschnitt der Düsennadel bereitgestellt. Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzdüse ist derjenige Bereich der Düsennadel, der bei geschlossener Kraftstoffeinspritzdüse gegen den vom Düsenkörper bereitgestellten, konisch konturierten Ventilsitz drückt, nicht konisch konturiert, sondern von einem sphärisch konturier- ten Abschnitt der Düsennadel bereitgestellt. Hiermit können gegenüber bekannten Kraftstoffeinspritzdüsen eine Vielzahl von Vorteilen realisiert werden. So kann auf eine aufwändige Zentrierung der Düsennadel im Düsenkörper verzichtet werden, da selbst bei einer Schiefstellung der Düsennadel im Düsenkörper eine gute Dichtwirkung zwischen Düsennadel und Düsenkörper bei geschlossener Kraft- Stoffeinspritzdüse gewährleistet werden kann. Daher können auch die zusammenwirkenden Oberflächen von Düsennadel und Düsenkörper mit geringerem Aufwand gefertigt werden. Ferner können Fertigungsstreuungen und somit Streuungen in der von der Kraftstoffeinspritzdüse bereitgestellten Einspritzmenge reduziert werden.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung geht der sphärisch konturier- te Abschnitt der Düsennadel oberhalb des Ventilsitzes des Düsenkörpers und damit an einer von Spritzlöchern abgewandten Seite des Düsenkörpers in einen nicht-sphärisch konturierten Abschnitt der Düsennadel über, wobei eine Gerade, die sich einerseits durch einen Auflagepunkt des sphärisch konturierten Abschnitts der Düsennadel auf dem konisch konturierten Ventilsitz und andererseits durch einen Übergangspunkt zwischen dem sphärisch konturierten Abschnitt der Düsennadel und dem angrenzenden nicht-sphärisch konturierten Abschnitt der Düsennadel erstreckt, mit dem konisch konturierten Ventilsitz einen Winkel von weni- ger als 10° einschließt. Hierzu ist der sphärisch konturierte Abschnitt der Düsennadel als Kugelabschnitt bzw. Kugelkalotte oder als Kugelschicht bzw. Kugelscheibe ausgeführt. Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung geht der sphärisch konturierte Abschnitt der Düsennadel unterhalb des Ventilsitzes des Düsenkörpers und damit an einer von Spritzlöchern zugewandten Seite des Düsenkörpers in ei- nen weiteren nicht-sphärisch konturierten Abschnitt der Düsennadel über, wobei eine Gerade, die sich einerseits durch einen Auflagepunkt des sphärisch konturierten Abschnitts der Düsennadel auf dem konisch konturierten Ventilsitz und andererseits durch einen Übergangspunkt zwischen dem sphärisch konturierten Abschnitt der Düsennadel und dem angrenzenden, weiteren nicht-sphärisch kontu- rierten Abschnitt der Düsennadel erstreckt, mit dem konisch konturierten Ventilsitz einen Winkel von weniger als 1 0° einschließt. Hierzu ist der sphärisch konturierte Abschnitt der Düsennadel als Kugelschicht bzw. Kugelscheibe ausgeführt.

Mit den obigen Weiterbildungen der Erfindung können die erfindungsgemäßen Vorteile besonders einfach realisiert werden.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 : einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzdüse,

Fig. 2: einen Ausschnitt aus einer Düsennadel der Kraftstoffeinspritzdüse;

Fig. 3: das vergrößerte Detail I I I der Fig. 1 ;

Fig. 4: das abermals vergrößerte Detail IV der Fig. 3; und

Fig. 5: einen Ausschnitt aus einer alternativen Düsennadel der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzdüse. Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzdüse für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für eine Schiffsdieselbrennkraftmaschine. Bei der Kraftstoffeinspritzdüse kann es sich um einen Kraftstoffinjektor handeln.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzdüse 1 0, wobei die Kraftstoffeinspritzdüse 10 einen Düsenkörper 1 1 und eine im Düsenkörper 1 1 positionierte Düsennadel 12 aufweist. Der Düsenkörper 1 1 stellt einen Ventilsitz 1 3 für die als Ventilkörper dienende Düsennadel 12 bereit, wobei bei geschlossener Kraftstoffeinspritzdüse 1 0 ein Federelement 14 einen Bereich 15 der Düsennadel 12 gegen den vom Düsenkörper 1 1 bereitgestellten Ventilsitz 13 drückt. Dann, wenn bei geschlossener Kraftstoffeinspritzdüse 10 die Düsennadel

12 mit ihrem Bereich 15 gegen den vom Düsenkörper 1 1 bereitgestellten Ventilsitz

13 drückt, kann durch sogenannte Spritzlöcher 16 des Düsenkörpers 1 1 kein Kraftstoff gespritzt werden. Nur dann, wenn die Düsennadel 12 mit ihrem Bereich 15 vom Ventilsitz 13 des Düsenkörpers 1 1 abgehoben ist, kann über die Spritzlöcher 1 6 Kraftstoff verspritzt werden.

Der vom Düsenkörper 1 1 bereitgestellte Ventilsitz 13 ist, wie aus dem Stand der Technik üblich, konisch konturiert.

Der Bereich 15 der Düsennadel 12, der bei geschlossener Kraftstoffeinspritzdüse 10 gegen den vom Düsenkörper 1 1 bereitgestellten, konisch konturierten Ventilsitz 13 drückt, ist erfindungsgemäß von einem sphärisch konturierten Abschnitt 17 der Düsennadel 12 bereitgestellt.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4 ist dieser sphärisch konturierte Abschnitt 17 der Düsennadel 12 als Kugelschicht ausgebildet, wobei eine solche Kugelschicht auch als Kugelscheibe bezeichnet werden kann, die durch zwei parallel zueinander verlaufende Schnittflächen durch eine Kugel definiert ist. Dann, wenn der sphärisch konturierte Abschnitt 1 7 der Düsennadel 1 2 als Kugelschicht bzw. Kugelscheibe ausgeführt ist, geht der sphärisch konturierte Abschnitt 17 der Düsennadel 12 oberhalb des Ventilsitzes 13 und damit an einer von den Spritzlöchern 1 6 abgewandten Seite des Düsenkörpers 1 1 in einen nicht- sphärisch konturierten Abschnitt 1 8 der Düsennadel 12 und weiterhin unterhalb des Ventilsitzes 13 und damit an einer den Spritzlöchern 1 6 zugewandten Seite des Düsenkörpers 1 1 in einen weiteren nicht-sphärisch konturierten Abschnitt 19 der Düsennadel 12 über.

im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4 ist der von den Spritzlöchern 16 abgewandte, nicht-sphärisch konturierte Abschnitt 18 der Düsennadel 12 zylindrisch und der den Spritzlöchern 1 6 zugewandte, weitere nicht-sphärisch konturierte Abschnitt 19 der Düsennadel 12 konisch konturiert.

Der Bereich 15 der Düsennadel 12, der bei geschlossener Kraftstoffeinspritzdüse 10 gegen den Ventilsitz 13 des Düsenkörpers 1 1 drückt, ist demnach von dem sphärisch konturierten Abschnitt 1 7 der Düsennadel 12 bereitgestellt, wobei in Fig. 3 und 4 eine gestrichelte Linie diesen Anlagebereich der Düsennadel 1 2 am Ventilsitz 13 des Düsenkörpers 1 1 visualisiert.

Dann, wenn wie in Fig. 1 bis 4 gezeigt, der sphärisch konturierte Abschnitt 1 7 der Düsennadel 12 als Kugelschicht bzw. Kugelscheibe ausgeführt ist, schließt eine Gerade 20, die sich gemäß Fig. 4 einerseits durch einen Auflagepunkt 21 des sphärisch konturierten Abschnitts 17 der Düsennadel 12 auf den konisch kontu- rierten Ventilsitz 1 3 und andererseits durch einen Übergangspunkt 22 zwischen dem sphärisch konturierten Abschnitt 17 der Düsennadel 12 und dem angrenzenden, von den Spritzlöchern 16 abgewandten, nicht-sphärisch konturierten Abschnitt 18 der Düsennadel 12 erstreckt, mit dem konisch konturierten Ventilsitz 13 einen Winkel ß1 von weniger als 10 ° ein. Ebenso schließt dann, wenn der sphärisch konturierte Abschnitt 17 der Düsennadel 12 von einer Kugelschicht bzw. Kugelscheibe bereitgestellt ist, eine Gerade 23, die sich einerseits durch den Auflagepunkt 21 des sphärisch konturierten Abschnitts 17 der Düsennadel 12 auf dem konisch konturierten Ventilsitz 1 3 und an- dererseits durch einen Übergangspunkt 24 zwischen dem sphärisch konturierten Abschnitt 17 der Düsennadel 12 und dem angrenzenden, den Spritzlöchern 16 zugewandten, weiteren nicht-sphärisch konturierten Abschnitt 19 der Düsennadel 12 erstreckt, mit den konisch konturierten Ventilsitz 1 3 einen Winkel ß2 von ebenfalls weniger als 1 0 ° ein.

Die Winkel ß1 und ß2 können voneinander abweichen oder identisch sein.

Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4 ist es auch möglich, dass der sphärisch konturierte Abschnitt 1 7 der Düsennadel 1 2 gemäß Fig. 5 von einem Kugelabschnitt bereitgestellt wird, wobei ein solcher Kugelabschnitt auch als Kugelkalotte bezeichnet wird. Dann, wenn der sphärisch konturierte Abschnitt 17 der Düsennadel 12 gemäß Fig. 5 von einem Kugelabschnitt bzw. einer Kugelkalotte bereitgestellt ist, geht derselbe ausschließlich an einer von den Spritzlöchern 16 des Düsenkörpers 1 1 abgewandten Seite in den nicht-sphärisch konturierten Ab- schnitt 18, insbesondere einen zylindrisch konturierten Abschnitt 1 8, der Düsennadel 12 über, wobei dann in diesem Übergangsbereich die Düsennadel 1 2 analog zu der Düsennadel 12 der Fig. 1 bis 4 ausgebildet bzw. konturiert ist.

Mit der Erfindung können eine Vielzahl von Vorteilen realisiert werden. So ermög- licht die vorgeschlagene Geometrie bzw. Konturierung des Abschnitts 17 der Düsennadel 12 eine einfache Herstellung, zum Beispiel durch Polieren des sphärischen Radius des sphärisch konturierten Abschnitts 1 7 der Düsennadel 1 2. Dies ist selbst dann möglich, wenn die Düsennadel aus harten Werkstoffen wie aus gehärtetem Stahl oder einer Keramik gefertigt wird. Die sphärische Konturierung der Düsennadel 12 im Abschnitt 17 ermöglicht weiterhin eine einfache Zentrierung der Düsennadel 12 im Düsenkörper 1 1 . Selbst dann, wenn die Düsennadel 12 infolge einer nicht exakten Zentrierung zum Ventilsitz 1 3 des Düsenkörpers 1 1 schief steht, ist eine gute Dichtwirkung im Bereich des Ventilsitzes 13 gewährleistet.

Über die sphärische Konturierung des Abschnitts 17 der Düsennadel 1 2, der bei geschlossener Kraftstoffeinspritzdüse gegen den Ventilsitz 13 des Düsenkörpers 1 1 drückt, können Fertigungsstreuungen und somit Einspritzmengenstreuungen über die Kraftstoffeinspritzdüse reduziert werden.

Ferner ist bedingt durch die sphärische Konturierung des Abschnitts 1 7 der Düsennadel 12, die mit dem Ventilsitz 1 3 des Düsenkörpers 1 1 zusammenwirkt, die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzdüse 1 0 weniger verschleißanfällig. Dann wenn beim Schließen der Kraftstoffeinspritzdüse 10 die Düsennadel 1 2 mit dem sphärisch konturierten Abschnitt 1 7 gegen den Ventilsitz 1 3 des Düsenkörpers 1 1 schlägt, steht im Vergleich zu aus der Praxis bekannten Einspritzdüsen eine größere Auflagefläche für die Düsennadel 12 auf dem Ventilsitz 13 des Düsenkörpers 1 1 zur Verfügung. Hierdurch reduziert sich die Belastung für den Ventilsitz 13 so- wie für den mit dem Ventilsitz 1 3 zusammenwirkenden, sphärisch konturierten Abschnitt 17 der Düsennadel 12. Ein durch das Aufschlagen der Düsennadel 12 auf dem Ventilsitz 1 3 bewirkter Verschleiß wird verringert, wodurch die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzdüse 10 eine höhere Standzeit und damit Lebensdauer aufweist. Ferner kann über die Lebensdauer das Einspritzverhalten der Kraftstoff- einspritzdüse 10 verbessert werden.

Die Ausbildung des sphärisch konturierten Abschnitts 17 der Düsennadel 12 als Kugelabschnitt bzw. Kugelkalotte oder als Kugelschicht bzw. Kugelscheibe ist bevorzugt. Alternativ kann auch eine Kugel an die Düsennadel 1 2 zur Bereitstellung des sphärisch konturierten Abschnitts 1 7 angebunden sein. Bezugszeichenliste

10 Kraftstoffeinspritzdüse

1 1 Düsenkörper

12 Düsennadel

13 Ventilsitz

14 Federelement

15 Bereich

16 Spritzloch

17 sphärisch konturierter Abschnitt

18 nicht-sphärisch konturierter Abschnitt

19 nicht-sphärisch konturierter Abschnitt

20 Gerade

21 Auflagepunkt

22 Übergangspunkt

23 Gerade

24 Übergangspunkt