Brennstoffeinspritzventile dieser Art sind allgemein bekannt und beispielsweise in EP-A-0 426 205, EP-A-0 603 616, EP-A-0 824 190, EP-A-1 273 791 offenbart. Sie weisen einen mittels eines elektromagnetischen Aktuators angesteuerten Pilotventilstift auf, der in Schliessstellung einen mit einer Drosselverengung versehenen Auslasskanal eines Steuerraumes von einem Niederdruckauslass trennt. Ist der Pilotventilstift vom Pilotventilsitz abgehoben fliesst Brennstoff aus dem Auslasskanal direkt zum Niederdruckauslass. Durch öffnen des Pilotventils wird ein Einspritzvorgang eingeleitet und durch schliessen des Pilotventils wird die Schliessbewegung des Einspritzventilgliedes zur Beendigung des Einspritzvorgangs verursacht.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemässes Brennstoffeinspritzventil derart weiterzubilden, dass die Schliessbewegung des Einspritzventilgliedes für die Beendigung eines Einspritzvorganges sehr rasch erfolgt, während die Öffnungsbewegung zu Beginn eines Einspritzvorgangs relativ langsam erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird mittels eines Brennstoffeinspritzventils gelöst, welches die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.

Beim Öffnen des Pilotventils eines erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils fliesst Brennstoff in einen Entlastungsraum, aus welchem er nur durch einen Drosseldurchlass zu Niederdruckauslass weiterströmen kann.

Eine Minimierung des Brennstoffventils durch den Niederdruckauslass während des Einspritzvorganges wird erzielt. Der Drosseldurchlass kann durch eine Gleitpassung für den Pilotventilsstift gebildet sein, vorzugsweise ist der Pilotventilstift jedoch in einer engen Gleitpassung geführt und ist. der Entlastungsraum mit dem Niederdruckauslass über einen separat ausgebildeten Drosseldurchlass verbunden. Das Verhalten des Brennstoffeinspritzventils beim Öffnen, das heisst beim Beginn eines Einspritzvorgangs, kann sehr ähnlich jenem bekannter Brennstoffeinspritzventile sein, bei welchen der Auslasskanal mit einer Drosselverengung versehen ist. Zum Beenden eines Einspritzvorgangs wird jedoch bei einem erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventil der Pilotventilstift mit grosser Geschwindigkeit in den Entlastungsraum hinein bewegt, bis er am Pilotventilsitz anliegt. Da der Drosseldurchlass ein schnelles Abfliessen des Brennstoffs aus dem Entlastungsraum verhindert, erfolgt durch die genannte Bewegung des Pilotventilstifts und die damit verbundene Verdrängung von Brennstoff ein sehr rascher Druckanstieg im Entlastungsraum und in einem an diesen stromaufwärts des Pilotventilsitzes anschliessenden Abflussraum, was eine sehr schnelle Schliessbewegung des Einspritzventilgliedes verursacht.

Diese Schliessbewegung kann weiter dadurch unterstützt

werden, dass die Bewegung des Pilotventilstifts mechanisch ausgenützt wird.

Besonders bevorzugte Ausbildungsformen des erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen rein schematisch : Fig. 1 im Längsschnitt eine erste Ausbildungsform eines erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils, bei welchem ein Entlastungsraum an einer Haltemutter ausgebildet ist ; Fig. 2 ebenfalls im Längsschnitt einen Ausschnitt des in Fig. 1 gezeigten Brennstoffeinspritzventils vergrössert ; Fig. 3 in gleicher Darstellung wie Fig. 2, einen Ausschnitt aus einer zweiten Ausbildungsform eines erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils mit einem zwei Drosselverengungen aufweisenden Drosseldurchlass im Pilotventilstift ; Fig. 4 in gleicher Darstellung wie Fig. 2, einen Ausschnitt aus einer dritten Ausbildungsform eines erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils, bei welchem der Entlastungsraum vollständig in einem Abflussraumkörper angeordnet ist, an welchem auch der Pilotventilstift gelagert ist ; Fig. 5 in gleicher Darstellung wie Fig. 2, einen Ausschnitt aus einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils,

ähnlich jener gemäss Fig. 3, mit jedoch nur einer einzigen Drosselverengung im Drosseldurchlass ; Fig. 6 in gleicher Darstellung wie Fig. 2, einen Ausschnitt aus einer fünften Ausführungsform des erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils mit . einem Schieberventil, wie es beispielsweise in EP- A-1 273 791 oder der PCT-Patentanmeldung PCT/CH/03/0005 offenbart ist ; Fig. 7 in gleicher Darstellung wie Fig. 2, einen Ausschnitt aus einer sechsten Ausbildungsform des erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils mit einem Blattfederventil, ähnlich wie aus der EP-A-1 273 791 bekannt ; Fig. 8 in gleicher Darstellung wie Fig. 2, einen Ausschnitt aus einer siebten Ausführungsform des erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils, bei welcher ein Steuerkörper pilzartig ausgebildet und im Einspritzventilglied verschiebbar gelagert ist ; und Fig. 9 in gleicher Darstellung wie Fig. 2, einen Ausschnitt aus einer achten Ausführungsform des erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils, bei welcher ein Übertragungsstift die Bewegung des Pilotventilstiftes an einen Steuerkörper überträgt.

Fig. 1 zeigt im Längsschnitt ein erfindungsgemässes Brennstoffeinspritzventil 10 mit einem im wesentlichen zylinderförmigen, einen seitlichen Hochdruckeinlass 12 aufweisenden Ventilgehäuse 14. Dieses weist eine in Richtung der Längsachse 16 verlaufende, durchgehende, abgestufte Bohrung 17 auf, in welcher ein elektrisch

angesteuerter Aktuator 18, eine von diesem angesteuerte Steuereinrichtung 20 und ein nadelförmiges Einspritzventilglied 22 mit einer Schliessfeder 24 angeordnet sind. Das Einspritzventilglied 22 ist mittels der Schliessfeder 24 an einem Einspritzventilsitz 26 in Anlage gehalten, welcher an einem Einspritzventilsitzkörper 28 ausgebildet ist. Dieser ist im wesentlichen zur Längsachse 16 rotationssymmetrisch ausgebildet, liegt stirnseitig am Ventilgehäuse 14 an und ist mittels einer Überwurfspannmutter 30 dichtend am Ventilgehäuse 14 gehalten. Im Endbereich der freiliegenden Spitze des Einspritzventilkörpers 28 sind in bekannter Art und Weise Einspritzventildüsen 32 ausgebildet, durch welche Brennstoff unter sehr hohem Druck in eine nicht dargestellte Brennkammer einer Verbrennungskraftmaschine eingespritzt wird, wenn das Einspritzventilglied 22 mittels der vom Aktuator 18 angesteuerten hydraulischen Steuereinrichtung 20 in Richtung der Längsachse 16 vom Einspritzventilsitz 26 abgehoben wird. Der Einspritzventilsitz 26 begrenzt einen Hochdruckraum 34, in welchem das Einspritzventilglied 22 angeordnet und welcher andererseits von der Steuereinrichtung 20 und umfangsseitig vom Einspritzventilsitzkörper 28 und Ventilgehäuse 14 begrenzt ist. Der Hochdruckraum 34 ist mit dem Hochdruckeinlass 12 verbunden, durch welchen Brennstoff unter sehr hohem Druck von bis zu 1000 bar oder gar 1800 bar oder mehr dem Hochdruckraum 34 zur Einspritzung in den Verbrennungsraum der Verbrennungskraftmaschine und zur Steuerung des Einspritzventilglieds 22 zugeführt wird.

Das Einspritzventilglied 22 begrenzt mit seinem dem Einspritzventilsitz 26 abgewandten Endbereich einen Steuerraum 36, der andererseits von einem Steuerkörper 38

begrenzt ist, in welchem konzentrisch zur Längsachse 16 ein mit einer Drosselverengung 40'ausgestatteter Auslass- durchlass 40 ausgebildet ist ; siehe dazu insbesondere auch Fig. 2, welche einen Ausschnitt des Brennstoffeinspritzventils 10 von Fig. 1 mit der Steuereinrichtung 20 vergrössert zeigt. Mit seiner dem Steuerraum 36 abgewandten Stirnseite 42 liegt der Steuerkörper 38, mit Unterstützung einer Druckfeder 44, welche sich einerseits am Steuerkörper 38 und andererseits am Einspritzventilglied 22 abstützt, an einer ihm zugewandten Stirnseite 46'eines pilzförmig ausgebildeten Abflussraumkörpers 46 dichtend an. Im Abflüssraumkörper 46 ist, durch eine zur Längsachse 16 koaxialen Längsbohrung, ein Entlastungsraum 48 ausgebildet-ohne Drosselverengung - welcher mit dem Auslassdurchlass 40 fluchtet und mit diesem unmittelbar strömungsverbunden ist.

Der im wesentlichen kreiszylinderförmig ausgebildete Steuerkörper 38 ist mit radialem Spiel von etwa 0,02 mm bis 0,1 mm oder 0,2 mm in einer Steuerhülse 50 in Richtung der Längsachse 16 verschiebbar gelagert und bildet als Ventilglied zusammen mit dem Abflussraumkörper 46, dessen Stirnseite 46'als Ventilsitz wirkt, ein Zwischenventil 52. Die Steuerhülse 50, an deren dem Einspritzventilsitz 26 zugewandten Ende sich die Schliessfeder 24 abstützt, ist von der Kraft dieser Schliessfeder 24 am, Abflussraumkörper 46 in dichtender Anlage gehalten. An der den Steuerraum 36 umfangsseitig begrenzenden Steuerhülse 50 ist das Einspritzventilglied 22 in enger Gleitpassung mit einem Spiel von etwa 2 um bis 10 um geführt.

Der pilzförmige Abflussraumkörper 46 ist mittels einer, in ein Innengewinde am Ventilgehäuse 14 eingewindeten Haltemutter 54 mit seinem Hutteil dichtend gegen eine

Anlageschulter 56 des Ventilgehäuses 14 gedrückt. Weiter liegen die Haltemutter 54 und der Abflussraumkörper 46 flächig dichtend aneinander an. Im Stammteil des pilzförmigen Abflussraumkörpers 46 sind, in Umfangsrichtung verteilt, mindestens 2 Hochdruckkanäle 58 ausgebildet, die einerseits mit einem vom Ventilgehäuse 14, dem Stamm-und dem Kopfteil des Abflussraumkörpers 46 sowie der Steuerhülse 50 begrenzten Ringraum 60 in Strömungsverbindung stehen und die andererseits an der den Ventilsitz des Zwischenventils 52 bildenden Stirnseite 46' münden. Der Ringraum 60 ist durch eine in axialer Richtung verlaufende, an der radial aussenliegenden Seite der Steuerhülse 50 angeformte Längsnut 62 mit dem Hochdruckraum 34 und somit dem Hochdruckeinlass 12 verbunden. Die Hochdruckkanäle 58 können, wie in Fig. 1 und Fig. 2 rechts der Längsachse 16 gezeigt, durch Schrägbohrungen im Abflussraumkörper 46 oder, wie in der Fig. 2 links der Längsachse 16 dargestellt, durch Winkelbohrungen erzeugt sein.

Die Mündungsöffnungen der Hochdruckkanäle 58 an der Stirnseite 46'sind durch den Steuerkörper 38 verschlossen, wenn dieser am Abflussraumkörper 46 anliegt.

Um die Dichtwirkung des Zwischenventils 52 durch Erhöhen der Flächenpressung zu verbessern, kann, wie Fig. 2 zeigt, am Abflussraumkörper 46 eine Ausnehmung 64 angeformt sein, welche gewährleistet, dass die Berührungsfläche als relativ schmaler, bandförmiger Bereich entlang dem Aussenumfang des Steuerkörpers 38 und um die Mündungen der Hochdruckkanäle 58 herum verläuft. Selbstverständlich können entsprechende Ausnehmungen am Steuerkörper 38 ausgebildet sein.

An der Haltemutter 54 ist konzentrisch zur Längsachse 16 ein Pilotventilsstift 66 in enger Gleitpassung von ca. 2 um bis 10 um in Richtung der Längsachse 16 verschiebbar gelagert. In seiner in den Figuren 1 und 2 gezeigten Schliessstellung liegt der Pilotventilstift 66 am Abflussraumkörper 46 an und verschliesst dabei den Entlastungsraum 48. Um die diesseitige Mündungsöffnung des Entlastungsraums 48 herum bildet der Abflussraumkörper 46 einen ringförmigen Pilotventilsitz 68, der zusammen mit dem Pilotventilstift 66 als Ventilglied ein Pilotventil 70 bildet. Der Pilotventilsitz 68 ist als Flachsitz ausgebildet.

An den Pilotventilsitz 68 schliesst niederdruckseitig unmittelbar ein ringförmiger Entlastungsraum 72 an, der an der als Entlastungsraumkörper dienenden Haltemutter 54 als ein um den Pilotventilstift 66 herum verlaufende Ausnehmung ausgebildet ist.'Dieser ansonsten verschlossene Entlastungsraum 72 ist über einen Drosseldurchlass 74 mit einem Niederdruckauslass 76 des Ventilgehäuses 14 dauernd strömungsverbunden. Durch den Niederdruckauslass 76 ausströmender Brennstoff wird in bekannter Art und Weise wieder einem Brennstoffvorratsbehälter zugeführt.

In Fig. 2 ist mit ausgezogenen Linien dargestellt, dass der Drosseldurchlass 74 als Schrägbohrung im Pilotventilstift 66 oder, wie gestrichelt angedeutet, an der Haltemutter 54 ausgebildet sein kann. Der Durchmesser der Drosselstelle 74'des ansonsten einen grösseren Durchmesser aufweisenden Drosseldurchlasses 74 ist beispielsweise etwa zehnmal kleiner als der Durchmesser des Pilotventilstifts 66 und etwa fünfmal kleiner als der lichte Durchmesser des Abflussraums 48. Diese Verhältniszahlen können jedoch unterschiedlich sein. Von

Vorteil ist ferner, dass der Pilotventilstift 66, bei dessen Abheben vom Pilotventilsitz 68, sehr schnell einen wesentlich grösseren Strömungsquerschnitt freigibt, als er durch die Drosselstelle 74'definiert ist.

Der Pilotventilstift 66 wird mittels des Aktuators 18 am Pilotventilsitz 68 in Anlage gehalten. Dabei liegt ein Aktuatorschaft 78 mit seinem ballig ausgeformten Ende auf der dem Pilotventilsitz 68 abgewandten Stirnseite des Pilotventilstifts 66 an diesem an. In bevorzugter Weise handelt es sich beim Aktuator 18 um einen piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktuator.

Derartige Aktuatoren 18 ermöglichen einen nur relativ kleinen Hub des Aktuatorschafts 78 und somit des Pilotventilstifts 66 von beispielsweise 0,03 mm. Sie haben jedoch den Vorteil, dass sie den Pilotventilstift 66 mit grosser Geschwindigkeit und grosser Kraft bewegen.

Der Aktuator 18 ist in einem Aktuatorgehäuse 80 angeordnet, das in das Ventilgehäuse 14 hineinragt und mittels einer Befestigungsschraube 82 an diesem befestigt ist.

Das Spiel zwischen dem Steuerkörper 38 und der Steuerhülse 50 gewährleistet, dass durch dieses Spiel hindurch und den Auslassdurchlass 40 der Steuerraum 36 sehr schnell mit Brennstoff gefüllt wird, sobald-zum Beenden eines Einspritzvorgangs durch das Schliessen des Pilotventils 70 - der Steuerkörper 38 aus seiner Anlage am Abflussraumkörper 46 weg bewegt ist.

Mit"H"ist in Figur 1 der maximale Hub des Einspritzventilgliedes 22 angegeben, den es zwischen einerseits der Anlage am Einspritzventilsitz 26 und andererseits dem Anliegen am Steuerkörper 38 ausführen

kann. Der mögliche Hub des Steuerkörpers 38 ist jedoch vorzugsweise geringer ; eine Hubbegrenzungsschulter 84 an der Steuerhülse 50 begrenzt den maximal möglichen Abstand zwischen Abflussraumkörper 46 und Steuerkörper 38 auf beispielsweise ca. 0,05-0, 2 mm oder 0, 02-0, 2 mm.

Auf der der Steuerhülse 50 abgewandten Seite liegt die Schliessfeder 24 an einer Zwischenscheibe 86 an, die ihrerseits an einer sich an einer Schulter des Einspritzventilglieds 22 abstützenden Stützscheibe 86' anliegt. Die Zwischenscheibe 86 ist auswechselbar, um durch die Auswahl der gewünschten Dicke das Verhalten des Brennstöffeinspritzventils 10 abzustimmen.

Mittels am Einspritzventilglied 22 ausgebildeten, sternartig vorstehenden Führungsrippen 88 ist dieses am Einspritzventilkörper 28 verschiebbar gelagert, wobei das Zuströmen des Brennstoffs zum Einspritzventilsitz 26 gewährleistet ist.

In den Figuren 3 bis 6 werden für der Ausbildungsform gemäss den Figuren 1 und 2 entsprechende Teile dieselben Bezugszeichen verwendet wie in Figur 1 und Figur 2. Es werden im Folgenden nur noch die Unterschiede zwischen der in der betreffenden Figur gezeigten Ausbildungsform und jener gemäss den Figuren 1 und 2 erläutert.

Bei der in der Fig. 3 gezeigten Ausbildungsform ist nur ein einziger Hochdruckkanal 58 vorgesehen der als Winkelbohrung ausgebildet ist und koaxial zur Längsachse 16 aus dem Abflussraumkörper 46 mündet. Andererseits mündet der Hochdruckkanal 58, wie bei der in der Fig. 2 und 3 gezeigten Ausbildungsform, in den Ringraum 60, welcher mit dem Hochdruckraum 34 verbunden ist. Die Ausnehmung 64 im Abflussraumkörper 46 ist ringförmig

ausgebildet, sodass radial innen eine um die Mündung des Hochdruckkanals 58 verlaufende Dichtfläche und radial aussen eine ringförmige Dichtfläche zum Zusammenwirken mit dem Steuerkörper 38 verbleibt.

Anschliessend an die koaxial zur Längsachse 16 am Steuerkörper 38 ausgebildete Drosselverengung 40'verläuft der Auslassdurchlass 40 bezüglich der Längsachse 16 schräg, sodass er in den durch die Ausnehmung 64 gebildeten Ringraum mündet. Entsprechend ist auch der Abflussraum 48 durch eine bezüglich der Längsachse 16 schräge Bohrung durch den Entlassungsraumkörper 46 hindurch gebildet, wobei der Abflussraum 48 einerseits in die Ausnehmung 64 mündet und die Mündung des Abflussraum 48 auf der Seite des Pilotventils 70 zentrisch zur Längsachse 16 angeordnet ist.

Der Pilotventilstift 76 ist wiederum in der Haltemutter 54, an welcher der Entlassungsraum 72 ausgenommen ist, in enger Gleitpassung gelagert. Der Drosseldurchlass 74 ist am Pilotventilstift 66 durch eine von der Aktuatorseite her vorgenommene, sacklochartige Bohrung gebildet, welche - anstelle einer einzigen Drosselstelle 94'-mittels einer radialen ersten Drosselbohrung 90 mit dem Entlastungsraum 72 und einer radiale zweiten Drosselbohrung 901 mit dem Niederdruckauslass 76 in Strömungsverbindung steht. Der Durchmesser dieser beiden Drosselbohrungen 90, 90'kann, im Vergleich zur einzigen Drosselverengung 741 im Drosseldurchlass 74 gemäss Figur 1 und 2, etwas grösser und somit etwas ungenauer gewählt werden, um eine entsprechende Drosselwirkung zu erzielen.

Die mit dem Pilotventilstift 66 zusammenwirkende Stirnseite des Aktuatorschafts 78 ist eben ausgebildet, um

die sacklochartige Bohrung im Pilotventilstift 68 abzudichten.

Auch bei der in der Fig. 3 gezeigten Ausbildungsform empfiehlt es sich, einen elektrischen angesteuerten piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktuator 18 zu verwenden ; solche Aktuatoren 18 weisen ein ca. 3-8 Mal schnelleres Verhalten als bekannte Elektromagnete auf. Es ist jedoch auch denkbar, für Brennstoffeinspritzventile 10 gemäss der vorliegenden Erfindung Elektromagnete als Aktuator 18 zu verwenden. In diesem Fall empfiehlt es sich, den Abflussraum 48 mittels eines Drosselzulasses 92 - wie auch in Fig. 8 gezeigt-mit dem Hochdruckraum 34 zu verbinden. Ein solcher Drosselzulass 92 beschleunigt die Schliessbewegung des Einspritzventilglieds 22 zur Beendigung des Einspritzvorgangs.

Bei der in der Fig. 4 gezeigten Ausbildungsform ist der Steuerkörper 38 ähnlich jenem gemäss Fig. 2 ausgebildet, wobei jedoch sich die Drosselverengung 40'des Auslassdurchlasses 40 im dem Abflussraum 48 zugewandten Endbereich befindet.

Der ansonsten kreiszylinderförmige Auslassdurchlass 40 weist in seinem steuerraumseitigen Endbereich eine konische Form auf, in welche der gegengleich geformte Endbereich des Einspritzventilgliedes 22 eingreift, wenn sich das Einspritzventilglied 22 in maximalen Offenstellung befindet. Dies führt dabei zu einer sehr guten Abdichtung des Auslassdurchlasses 40 und trägt bei Beendigung des Einspritzvorgangs einem sehr schnellen Abheben des Steuerkörpers 38 ab dem Einspritzventilkörper 28 und somit einer sehr schnellen Schliessbewegung des Einspritzventilgliedes 22 bei.

Weiter sind in Fig. 4, links beziehungsweise rechts der Längsachse 16, zwei weitere mögliche Ausführungsformen für den Hochdruckkanal 58 gezeigt. Diese sind durch Bohrungen in den Abflussraumkörper 46 gebildet, welche schräg zur Längsachse 16 verlaufen und mit dem Ringraum 60 kommunizieren, und durch Bohrungen, die mit den erstgenannten in Strömungsverbindung stehen und parallel oder schräg zur Längsachse 16 verlaufen, jedoch in jenem Bereich an der Stirnseite 46'münden, welcher als Ventilsitz des Zwischenventils 52 wirkt.

Der Abflussraumkörper 46 ist bei dieser Ausbildungsform nicht mehr pilzförmig sondern pillenförmig ausgebildet und mittels der Haltemutter 54 in dichtender Anlage an die Anlageschulter 56 des Ventilgehäuses 14 gepresst. Weiter ist der Entlastungsraum 72 im Innern des Abflussraumkörpers 46 angeordnet, an welchem ebenfalls der Pilotventilstift 66 in enger Gleitpassung geführt ist. In diesem Fall dient der Abflussraumkörper 46 auch als Entlastungsraumkörper. Das Abdichten des Hochdruckraums 34 gegenüber dem Niederdruckauslass 76 erfolgt somit durch das dichtende Anliegen des Abflussraumkörpers 46 an der Anlageschulter 56. Es sind-neben den Ventilsitzen-nur diese beiden zusammenwirkenden Flächen hoch präzis auszubilden, im Gegensatz zu den Ausbildungsformen gemäss den Figuren 1-3, wo auch die aneinander anliegenden Stirnseiten des Abflussraumkörpers 46 und der Haltemutter 54 als Dichtflächen auszubilden sind.

Bei der in der Fig. 4 gezeigten Ausbildungsform ist der Pilotventilsitz 68 und, daran anschliessend, der Entlastungsraum 72 durch eine konische Erweiterung-vom Steuerkörper 38 her gesehen-der den Abflussraum 48 bildendem Bohrung gebildet. Entsprechend gegengleich ist

der mit dem Pilotventilsitz 68 zusammenwirkende Teil des Pilotventilstifts 66 kegelförmig ausgebildet. Der Entlastungsraum 72 verläuft wiederum als Ringraum um den Pilotventilstift 66 herum und der Drosseldurchlass 74 ist als bezüglich der Längsachse 16 schräge Bohrung im Pilotventilstift 66 ausgebildet, wobei nun jedoch-im Gegensatz zur Ausbildungsform gemäss den Figuren 1 und 2- die Drosselengstelle 74'sich im dem Niederdruckauslass 76 zugewandten Endbereich des Drosseldurchlasses 44 befindet.

Hydraulisch gesehen ist somit das stromaufwärts der Drosselengstelle 74'vorhandene Volumen des Drosseldurchlasses 74 Teil des Entlastungsraums 72.

In diesem Fall ist die Haltemutter 54 zu deren Anziehen mit einem Innensechskant ausgebildet, welcher zugleich den Pilotventilstift 66 mit Abstand umgreift um die Strömungsverbindung zwischen dem Drosseldurchlass 74 und dem Niederdruckauslass 76 zu bilden.

Fig. 5 zeigt eine der Fig. 3 sehr ähnliche Ausbildungsform, wobei der Abflussraumkörper 46 nicht mehr pilz-sondern pillenförmig ausgebildet ist. Wie bei der Ausbildungsform gemäss der Fig. 3 verläuft der Ringraum 60 um den obenliegenden Endbereich der Steuerhülse 50. Der Hochdruckkanal 58 ist durch zwei zueinander und zur Längsachse 16 schrägverlaufende Bohrungen gebildet. Die eine mündet zum Ringraum 60 und die andere in die Mitte der Stirnseite 46'des Abflussraumkörpers 46. Weiter befindet sich-im Gegensatz zur Ausbildungsform gemäss Fig. 3-die Drosselverengung 40'des Auslassdurchlasses 40 bei der Ausnehmung 64, welche am Steuerkörper 38 angeformt ist.

Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausbildungsform des erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils 10 ist der

Abflussraumkörper 46 pillenförmig ausgebildet und weist zentral den in axialer Richtung verlaufenden Abflussraum 48 jedoch keinen Hochdruckkanal 58 auf. Mit dem Abflussraumkörper 46 wirkt der Pilotventilstift 66 zusammen, welcher wie in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt ausgebildet ist.

Der Steuerkörper 38 ist in der Art eines Schieberventilkörpers in der Steuerhülse 50 in enger Gleitpassung von ca. 2 um bis 10 um geführt. Um seinen dem Abflussraumkörper 46 zugewandten Endbereich herum verläuft der an der Steuerhülse 50 radial innen ausgenommene Ringraum 60, der über einen Radialdruchlass und die Längsnut 62 mit dem Hochdruckraum 34 verbunden ist.

Konzentrisch zur Längsachse 16 verläuft durch den Steuerkörper 38 hindurch der Auslassdurchlass 40 mit seiner. Drosselverengung 40'beim dem Steuerraum 36 zugewandten Ende. Parallel dazu, jedoch bezüglich der Längsachse 16 radial versetzt, verläuft durch den Steuerkörper 38 hindurch ein Verbindungskanal 94, der bei am Abflussraumkörper 46 anliegendem Steuerkörper 38 verschlossen ist. Liegt der Steuerkörper 38 nicht am Abflussraumkörper 46 an, verbindet der Verbindungskanal 94 den Steuerraum 36 mit dem Hochdruckraum 34.

Funktionsmässig hat der Verbindungskanal 94 dieselbe Aufgabe wie bei den weiter oben gezeigten Ausbildungsformen das radiale Spiel zwischen dem Steuerkörper 38 und der Steuerhülse 50. Weiter sind am Steuerkörper 38, an dessen Stirnseite 42, innere und äussere Ausnehmungen 64 angeformt, die dazu dienen, die Fläche, mit welcher der Steuerkörper 38 dichtend am Entlassungsraumkörper 46 anliegt, klein auszubilden, um eine hohe Flächenpressung zu erreichen. Weiter kann durch eine mehr oder weniger grosse radial äussere Ausnehmung 64

das dynamische Verhalten des Steuerkörpers 38 bezüglich Abheben von der Anlage am Entlassungsraumkörper 46 variiert werden.

Fig. 7 zeigt eine Ausbildungsform des erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzventils 10, bei welcher der Steuerkörper 38 durch eine Blattfeder 96 ersetzt ist. Die Blattfeder 96 ist ähnlich jener aus der EP-A-1 273 791 bekannten Blattfeder ausgebildet. Aus einer Scheibe aus Federstahl ist ein C-oder U-förmiger Schlitz ausgenommen, welcher eine radial innenliegende Blattfederzunge 98 von einem Haltering 100 abtrennt. Die Blattfeder 96 ist mit ihrem Haltering 100 zwischen der Steuerhülse 50 und dem Abflussraumkörper 46 eingeklemmt gehalten. Zur radialen Ausrichtung sind der Haltering 100 und die Steuerhülse 50 gemeinsam von einem Zentrierring 102 umgriffen. Anstelle des Zentrierrings 102 könnten selbstverständlich auch Zentrierstifte verwendet werden oder der Zentrierring 102 könnte an der Steuerhülse 50 angeformt sein. Weiter ist an der Blattfederzunge 98, kozentrisch zur Längsachse 16 als durchgehendes Loch die Drosselverengung 40'ausgebildet.

Die Blattfederzunge 98 schliesst bei ihrem Anliegen am Abflussraumkörper 46 sowohl den in diesem ausgebildeten Hochdruckkanal 58 als auch den zentrisch zur Längsachse 16 verlaufenden Abflussraum 48 ab. Bei vom Entlassungsraumkörper 46 abgehobener Blattfederzunge 98 sind der Hochdruckraum 34 und, mit grösserem Strömungsquerschnitt als die Drosselverengung 40', der Abflussraum 48 mit dem Steuerraum 36 strömungsverbunden.

An der Blattfeder 96 kann ein Drosselzulass 92 ausgenommen sein, welcher den Hochdruckraum 34 mit dem Abflussraum 48 verbindet. Die Wirkung dieses Drosselzulasses 92 ist dieselbe wie jene des Drosseldurchlasses 92 der Ausbildungsformen gemäss Fig. 3 und 8, nämlich

insbesondere bei der Verwendung eines elektromagnetischen Aktuators 18 das schnelle Schliessen des Einspritzventilglieds für die Beendigung des Einspritzvorgangs zu unterstützen.

Bei der in der Fig. 8 gezeigten Ausbildungsform sind der Abflussraumkörper 46, die Haltemutter 54 mit dem Entlastungsraum 72 und der Pilotventilstift 66 mit der ersten und zweiten Drosselbohrung 90, 90', sowie der Aktuator 18 mit seinem Aktuatorschaft 78 gleich ausgebildet wie bei der Ausführungsform gemäss der Fig. 3.

Der Steuerkörper 38 ist nun jedoch pilzförmig ausgebildet und sein Stamm ist in einer sacklochartigen Ausnehmung des Einspritzventilgliedes 22 in Richtung der Längsachse 16 verschiebbar geführt. Die Druckfeder 44 stützt sich einerseits am Boden dieser Sacklochbohrung und andererseits am Stamm des Steuerkörpers 38 ab. Die Steuerhülse 50 begrenzt den Steuerraum 36, umgreift den Hut des Steuerkörpers 38 mit radialem Abstand und liegt mit ihrer Stirnseite dichtend an der Stirnseite 46'des Abflussraumkörpers 46 an. Am Hut des pilzförmigen Steuerkörpers 38 ist die Drosselverengung 40'ausgebildet.

Sie kommuniziert mit der ringförmigen Ausnehmung 64 am Entlassungsraumkörper 46 und steht somit mit dem Abflussraum 48 in Strömungsverbindung. Der Vollständigkeit halber sei ergänzt, dass zwischen dem Stamm des pilzförmigen Steuerkörpers 38 und dem Einspritzventilsglied 22 ein radiales Spiel vorhanden ist, um einen schnellen Druckausgleich zwischen dem Steuerraum 36 und dem Raum, in welchem die Druckfeder 44 angeordnet ist, zu erzielen.

Alle in den Figuren 1 _ 8 gezeigten Brennstoffeinspritzventile 10 funktionieren nach demselben

Prinzip. In dem in allen Figuren gezeigten Betriebszustand sind das vom Einspritzventilglied 22 und Einspritzventilsitz 26 gebildete Einspritzventil, das vom Steuerkörper 38 beziehungsweise der Blattfeder 96 und dem Entlassungsraumkörper 46 gebildeter Zwischenventil 52 und das vom Pilotventilstift 66 und dem Pilötventilsitz 68 gebildete Pilotventil 70 in Schliessstellung. Im Steuerraum 36, Auslassdurchlass 40 und Abflussraum 48 steht der Brennstoff unter Hochdruck.

Zum Auslösen eines Einspritzvorgangs zieht der Aktuator 18 den Aktuatorschaft 78 in axialer Richtung nach oben, das heisst in Richtung vom Pilotventilsitz 68 weg. Da im Abflussraum 48 Hochdruck herrscht, wird der Pilotventilstift. 66 nach Massgabe der Bewegung des Aktuatorschafts 78 vom Pilotventilsitz 68 abgehoben. Dies führt zu einem sehr schnellen Druckanstieg im Entlastungsraum 72 und einer entsprechend rascher Druckreduktion im Abflussraum 48 und im Auslassdurchlass 40 stromabwärts der Drosselverengung 40'. Aus dem Entlastungsraum 72 fliesst der Brennstoff durch den Drosseldurchlass 74 gedämpft zum Niederdruckauslass 76.

Durch die Drosselverengung 40'gedämpft erfolgt das Ausfliessen von Brennstoff aus dem Steuerraum 36. Dies führt zu einer Druckr. eduktion im Steuerraum 36, wodurch das Einspritzventilglied 22 in bekannter Art und Weise vom Einspritzventilsitz 26 abgehoben wird.

Zur Beendigung des Einspritzvorgangs wird der Pilotventilstift 66 sehr schnell mittels des Aktuators 18 nach unten in Anlage an den Pilotventilstift 66 bewegt und dadurch das Pilotventil 70 geschlossen. Da dabei der Pilotventilsitz 68 sehr rasch tiefer in den Entlastungsraum 72 eintaucht, wird eine Druckerhöhung

erzeugt, die sich durch den Abflussraum 48 fortpflanzt und zum Abheben des Steuerkörpers 38, beziehungsweise der Blattfederzunge 98, ab dem Abflussraumkörper 46 führt, da ein schneller Druckausgleich in den Steuerraum 36 wegen der Drosselverengung 40'nicht erfolgen kann. Durch das Abheben des Steuerkörpers 38 wird sofort die gesamte Stirnseite 42 des Steuerkörpers 38 mit unter Hochdruck stehendem Brennstoff beaufschlagt, da der Hochdruckkanal 58 beziehungsweise die Hochdruckkanäle 58 freigegeben werden. Dies führt zu einer sehr raschen Bewegung des Steuerkörpers 38 vom Abflussraumkörper 46 weg und zu einer schnellen Druckerhöhung im Steuerraum 36, was eine schnelle Schliessbewegung des Einspritzventilgliedes 22 zur Beendigung des Einspritzvorgangs verursacht. Mit Hilfe der Kraft der Druckfeder 44 beziehungsweise der Federkraft der Blattfederzunge 98 legt sich der Steuerkörper 38 beziehungsweise die Blattfederzunge 98 wieder am Einspritzventilsitzkörper 28 an. Damit diese Bewegung nicht zu stark verzögert wird, kann Brennstoff durch die Drosselverengung 40'und relativ rasch durch den Radialspalt zwischen dem Steuerkörper 38 und der Steuerhülse 50 beziehungsweise durch den Verbindungskanal 94, und bei der Ausbildungsform gemäss Fig. 7 durch den Spalt zwischen Blattfederzunge 98 und Haltering 100, in den Steuerraum 36 einfliessen. Wonach wieder der eingangs der Funktionsbeschreibung dargelegte Ausgangszustand erreicht ist.

Obwohl das erfindungsgemässe Brennstoffeinspritzventil 10 ein Pilotventil 70 aufweist, sind die dadurch verursachten Verluste am Brennstoff gering, da während der Zeitspanne, in welcher das Pilotventil 70 offen ist, bei dem Ausbildungsformen gemäss den Fig, 1, 2,4, 5 und 6 keine hydraulische Verbindung zwischen dem Abflussraum 48 und

dem Hochdruckraum 34 besteht. Bei den Ausführungsformen gemäss den Fig. 3,7 und 8 ist ein Drosseldurchlass 92 vorhanden ; wegen des sehr kleinen Querschnitts verhindert jedoch der Drosseldurchlass 92 ein schnelles Abfliessen einer grösseren Menge von Brennstoff.

Je schneller der Pilotventilstift 66 zum Schliessen des Pilotventils 70 bewegt wird, um so schneller erfolgt eine Druckerhöhung und somit ein sehr rasches Schliessen des Einspritzventils. Diese rasche und grosse Druckerhöhung hat eine Rückwirkung auf den Aktuator 18 zur Folge.

Piezoelektrische und magnetostriktive Aktuatoren sind deshalb für erfindungsgemässe Brennstoffeinspritzventile 10 besonders geeignet, weil sie sehr grosse Kräfte aufbringen können, sodass der genannte Druckanstieg die Bewegung des Pilotventilstifts 66 praktisch nicht verzögert. Obwohl die genannten Aktuatoren 18 ein schnelleres Schaltverhalten als Elektromagnete aufweisen, können auch solche eingesetzt werden. Durch die Auslegung des Durchmessers und des Hubes des Pilotventilstifts 66 kann somit die gewünschte Druckerhöhung erzielt werden.

Die in Fig. 9 gezeigte Ausbildungsform besitzt, neben den im Zusammenhang mit den Ausführungsformen gemäss Fig. 1 bis 8 gezeigten Vorteilen, eine verstärkte Fähigkeit für Mehrfacheinspritzungen in sehr kurzen Zeitabständen. Für gleichwirkende Teile werden in der Beschreibung zu Fig. 9 die selben Bezugszeichen verwendet wie im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 8.

In der Haltemutter 54 ist der Pilotventilstift 66 in enger Gleitpassung geführt. Der Entlassungsraum 72 ist durch eine Ausnehmung an der Haltemutter 54 gebildet und er ist

durch die Drosselstelle 74'und den Drosseldurchlass 74 in der Haltemutter 54 dauernd mit dem Niederdruckraum verbunden, in gleicher Art und Weise wie in der Fig. 2 gestrichelt angedeutet.

An der Stirnseite der Haltemutter 54 liegt der pillenförmig ausgebildete Abflussraumkörper 46 dichtend an. Er weist zentral einen axialen Durchlass auf, welcher den Abflussraum 48 bildet. In gleicher Art und Weise wie. im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 und 5 bis 8 erläutert, bildet die der Haltemutter 54 zugewandte Stirnseite des Abflussraumkörpers 46 den mit dem Pilotventilstift 66 zusammenwirkenden ebenen Pilotventilsitz 68. Der Pilotventilstift 66 und der Pilotventilsitz 68 bilden das mittels eines Aktuators 18 angesteuerte Pilotventil 70, welches im geschlossenen Zustand den Abflussraum 48 vom Entlassungsraum 72 abtrennt.

Der Abflussraum 48 ist durch eine zentrale Bohrung gebildet welche sich in Richtung zum Steuerkörper 38 hin trichterförmig erweitert. Dieser Abflussraum 48 ist von einem Übertragungsstift 104 durchgriffen dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des zylindrischen Teils des Abflussraums 48 und dessen Länge grösser ist als die in Richtung der Längsachse 16 gemessene Dicke des Abflussraumkörpers 46. Bei geschlossenem Pilotventil 70 steht somit der Übertragungsstift 104 über den Abflussraumkörper 46 auf der der Haltemutter 54 abgewandten und dem Steuerkörper 38 zugewandten Seite vor.

Weiter ist am Abflussraumkörper 46 der Hochdruckkanal 58 ausgeformt welcher durch eine radiale Sacklochbohrung und eine von der Stirnseite 46'des Abflussraumkörpers 46 in

axialer Richtung in die Sacklochbohrung führende Durchgangsbohrung gebildet ist. Der Hochdruckkanal 58 mündet an der Stirnseite 46'in einem Abstand zum Abflussraum 48 sodass der Steuerkörper 38, bei Anlage an der Stirnseite 46', die Mündung des Hochdruckkanals 58 verschliesst. Der Abflussraumkörper 46 bildet mit seiner Stirnseite 46'und dem Steuerkörper 38 wiederum ein Zwischenventil 52.

An der Stirnseite 46'des Abflussraumkörpers 46 liegt dichtend ein Zwischenkörper 50'an in dessen zentralem Durchlass der Steuerkörper 38 in Richtung der Längsachse 16 verschiebbar angeordnet ist. Zwischen dem Steuerkörper 48 und dem Zwischenkörper 50'ist ein Ringspalt vorhanden.

Der Zwischenkörper 50'ist becherförmig ausgebildet, wobei der Boden dem Abflussraumkörper 46 zugewandt ist, und sich im Innern des Steuerkörpers 38 eine Druckfeder 44 befindet, die den Steuerkörper 38-bei geöffnetem Pilotventil 70-mit dessen Boden am Übertragungsstift 104 in Anlage hält. Durch den Boden des Steuerkörpers 38 hindurch verläuft der Auslassdurchlass 40, welcher ohne Drosselverengung 40'ausgebildet ist und bei an der Stirnseite 46'anliegendem Steuerkörper 38 mit dem Abflussraum 48 kommuniziert. Liegt der Steuerkörper 38 an der Stirnseite 46'an, verschliesst er die Mündung des Hochdruckkanals 58.

Bei geschlossenem Pilotventil 70, wie in der Fig. 9 dargestellt, befindet sich der Boden des Steuerkörpers 38 in einem Abstand zur Stirnseite 46'welcher durch die Differenz der Länge zwischen dem Übertragungsstift 104 und der Dicke des Abflussraumkörpers 46 gegeben ist. Der Hub des Pilotventilstifts. 66 ist mindestens so gross ; vorzugsweise jedoch grösser als dieser Abstand.

Die Druckfeder 44 stützt sich mit ihrem dem Boden des Steuerkörpers 38 abgewandten Ende an einer Stirnseite eines Steuerraumkörpers 50''ab, welcher mit seiner Stirnseite dichtend am Zwischenkörper 50'anliegt. Der Steuerraumkörper 50''begrenzt umfangsseitig den Steuerraum 36, welcher auch vom Einspritzventilglied 22 begrenzt ist, welches am Steuerraumkörper 50"in enger Gleitpassung geführt ist. Das Einspritzventilglied 22 ist bezüglich der gemeinsamen Längsachse 16 desaxsiert. Der Steuerraum 36 ist jedoch drossellos dauernd in Strömungsverbindung mit dem Innern des becherförmigen Steuerkörpers 38 sowie dem Abflussraum 48.

In allgemein bekannter Art und Weise sind der Steuerraumkörper 50''und die Haltemutter 54 gegeneinander verspannt sodass die Haltemutter 54 am Abflussraumkörper 46, dieser andererseits am Zwischenkörper 50', und dieser wiederum andererseits am Steuerraumkörper 50"dichtend anliegen. Der Zwischenkörper 50'und Steuerraumkörper 50'' können, ähnlich der Steuerhülse 50 in den ändern Ausführungsbeispielen, gemeinsam einstückig ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, den Steuerraumkörper 50'' zusammen mit dem Einspritzventilsitzkörper 28 oder dem Ventilgehäuse 14 einstückig auszubilden.

Im Abflussraumkörper 46 kann eine zur Stirnseite 46'hin offene Ringnut 106 ausgebildet sein, in welche der Hockdruckkanal 58 mündet und welche bei an der Stirnseite 46'anliegendem Steuerkörper 38 von diesem verschlossen ist.

Es ist auch denkbar den Steuerkörper 38, in Richtung der Längsachse 16 gesehen, kürzer auszubilden, sodass der Mantelteil des Bechers nur geringfügig über dem Boden des Steuerkörpers 38 vorsteht, um den Endbereich der

Druckfeder 44 aufzunehmen. Bei einer in axialer Richtung besonders Platz sparender Ausbildungsform ist der Steuerkörper 38 als Scheibe mit einem Auslassdurchlass 40 ausgebildet und die als Schraubenfeder ausgebildete Druckfeder 44 durch eine Tellerfeder oder Wellenfeder ersetzt.

Auch eine koaxiale Anordnung des Einspritzventilgliedes 22 mit der Längsachse 16 ist denkbar, wobei sich die Druckfeder 44 beispielsweise an der Stirnseite des Steuerraumkörpers 50''oder an einer daran angeformten Stützschulter abstützt.

Im in der Fig. 9 gezeigten Beispiel ist zwischen dem Übertragungsstift 104 und dem Abflussraumkörper 46 ein Ringspalt vorhanden. Es ist jedoch auch denkbar, den Übertragungsstift 104 in Gleitpassung am Abflussraumkörper 46 zu lagern und am Übertragungsstift 104 Anschliffe vorzunehmen, um die Strömungsverbindung zwischen dem Abflussraum 48 und dem Entlastungsraum 72 bei geöffnetem Pilotventil 70 zu gewährleisten.

Schlussendlich sei erwähnt, dass der Pilotventilstift 66 eine mit der Haltemutter 54 zusammenwirkende Schulter aufweisen kann um den Hub des Pilotventilstifts 66 in Öffnungsrichtung des Pilotventils 70 zu begrenzen.

Das in der Fig. 9 gezeigte Brennstoffeinspritzventil 10 funktioniert wie folgt. In der gezeigten Ausgangsposition ist das Pilotventil 70 geschlossen. Der Steuerkörper 38 ist von der Stirnseite 46'des Abflussraumkörpers 46 abgehoben, wodurch der Abflussraum 48 und der Steuerraum 46 über den Hochdruckkanal 58 mit dem Hochdruckeinlass 12 verbunden sind. Das Einspritzventilglied 22 befindet sich in Anlage am Einspritzventilsitz 26 in Schliessstellung ;

siehe auch Fig. l. Zum Auslösen eines Einspritzvorgangs zieht der Aktuator 18 den Aktuatorschaft 78 zurück, wodurch sich der Pilotventilstift 66 vom Pilotventilsitz 68 weg bewegt und der Abflussraum 48 und somit der Steuerraum 36 mit dem Entlassungsraum 72 verbunden wird.

Der äusserst schnellen Bewegung des Pilotventilstifts 66 folgt der Übertragungsstift 104 und der Steuerkörper 38, was zur Folge hat, dass das Zwischenventil 52 sehr rasch geschlossen und ein Nachfliessen von Brennstoff durch den Hochdruckkanal 58 unterbunden wird. Der Druckabfall im Steuerraum 36 und somit ein Abheben des Einspritzventilglieds 22 vom Einspritzventilsitz 26 erfolgen sehr rasch.

Für die Beendigung des Einspritzvorgangs wird der Pilotventilstift 66 mittels des Aktuators 18 in bekannter Art und Weise in Anlage an den Pilotventilsitz 68 gebracht. Dabei wird der Übertragungsstift 104 in Richtung gegen den Steuerkörper 38 bewegt welcher sich zwangsläufig von der Stirnseite 461 abhebt. Dabei öffnet das Zwischenventil 52 und entsteht durch den Hochdruckkanal 58 eine Verbindung zwischen dem Steuerraum 36 und dem Hochdruckeinlass 12. Weiter wird dieser Druckanstieg durch die Bewegung des Pilotventilstifts 66 in den Entlassungsraum 72 hinein unterstützt. Das Einspritzventilglied 22 wird somit sehr rasch in Anlage an den Einspritzventilsitz 26 gebracht wodurch der Einspritzvorgang beendet ist.

Da sich der Steuerkörper 38 mit dem Übertragungsstift 104 und somit mit dem Pilotventilstift 66 bewegt, wird der Hochdruckkanal 58 durch den Steuerkörper 38 sehr schnell verschlossen beziehungsweise geöffnet, was bei mehreren Einspritzungen in kurzen bis sehr kurzen Zeitintervallen von grossem Vorteil ist.