Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
FUEL INJECTION VALVE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/085832
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fuel injection valve comprising a valve body (1) containing a borehole (3) which is defined, on the combustion chamber end thereof, by a conical valve seat (13) from which a plurality of injection channels (11) extend, said injection channels having inlets (16) which are located in the valve seat (13) at the same height in relation to the longitudinal axis (7) of the borehole (3). A valve needle (5; 60; 62) is arranged in the borehole (3) in such a way that it can be longitudinally displaced, and a pressure chamber (20) is embodied between the wall of the borehole (3) and the valve needle (5; 60; 62). Said pressure chamber can be filled with fuel. A first conical surface (40) and a second conical surface (42) arranged downstream from the first are located on the combustion chamber end of the valve needle (5; 60; 62), a tight edge (45) being formed between said conical surfaces (40; 42). A peripheral first annular groove (50) is embodied in the second conical surface (42) of the valve needle (5; 60; 62), said annular groove extending in a radial plane in relation to the longitudinal axis (7) of the valve needle (5; 60; 62) and comprising an upstream edge (51) and a downstream edge (52), the downstream edge (52) extending, in the closing position of the valve needle (5; 60; 62), at the same level as the inlets (16) of the injection channels (11).

Inventors:
BOECKING FRIEDRICH
Application Number:
PCT/DE2003/002817
Publication Date:
October 07, 2004
Filing Date:
August 22, 2003
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
F02M45/08; F02M47/02; F02M61/10; F02M61/18; (IPC1-7): F02M61/18; F02M45/08; F02M47/02; F02M61/10
Foreign References:
DE10109345A12001-08-30
EP1136693A22001-09-26
DE10020148A12000-11-16
EP1091117A22001-04-11
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 13 5 February 2001 (2001-02-05)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1996, no. 02 29 February 1996 (1996-02-29)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2003, no. 08 6 August 2003 (2003-08-06)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 144 (M - 1386) 23 March 1993 (1993-03-23)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 016, no. 391 (M - 1298) 19 August 1992 (1992-08-19)
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (Stuttgart, DE)
Download PDF:
Claims:
Ansprüche
1. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit ei nem Ventilkörper (1), in dem eine Bohrung (3) ausgebildet ist, die an ihrem brennraumseitigen Ende von einem koni schen Ventilsitz (13) begrenzt wird, von dem mehrere Ein spritzkanäle (11) abgehen, deren Eintrittsöffnungen (16) im Ventilsitz (13) bezüglich der Längsachse (7) der Boh rung (3) auf derselben Höhe liegen, und mit einer Ventil nadel (5 ; 60 ; 62), die längsverschiebbar in der Bohrung (3) angeordnet ist und zwischen der und der Wand der Boh rung (3) ein Druckraum (20) ausgebildet ist, der mit Kraftstoff unter Einspritzdruck befüllbar ist, und mit einer am brennraumseitigen Ende der Ventilnadel (5 ; 60 ; 62) ausgebildeten Ventildichtfläche (9), die eine erste Konusfläche (40) und eine stromabwärts zur ersten Konus fläche (40) angeordnete zweite Konusfläche (42) umfasst, wobei zwischen den Konusflächen (40 ; 42) eine Dichtkante (45) ausgebildet ist, mit der die Ventilnadel (5 ; 62 ; 64) in ihrer Schließstellung mit dem Ventilsitz (13) zusam menwirkt, dergestalt, dass bei Anlage der Ventilnadel (5 ; 62 ; 64) am Ventilsitz (13) der Kraftstoffstrom aus dem Druckraum (20) zu den Einspritzkanälen (11) unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Konus fläche (42) der Ventilnadel eine umlaufende erste Ringnut (50) ausgebildet ist, die in einer Radialebene bezüglich der Längsachse (7) der Ventilnadel (5 ; 62 ; 64) verläuft und die eine stromaufwärtige Kante (51) und eine stromab wärtige Kante (52) aufweist, wobei die stromabwärtige Kante (52) in Schließstellung der Ventilnadel (5 ; 60 ; 62) auf Höhe der Eintrittsöffnungen (16) der Einspritzkanäle (11) verläuft.
2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Breite der ersten Ringnut (50) kleiner ist als der Durchmesser (D) der Eintrittsöffnun gen (16) der Einspritzkanäle (11).
3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die stromaufwärtige Kante (51) und/oder die stromabwärtige Kante (52) der ersten Ringnut (50) gerundet ausgebildet sind/ist.
4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die stromaufwärtige Kante (51) der ersten Ringnut (50) die Dichtkante (45) bildet.
5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass in der zweiten Konusfläche (42) der Ventilnadel (5 ; 60 ; 62) eine zweite Ringnut (53) ausge bildet ist, wobei diese stromabwärts der ersten Ringnut (50) angeordnet und zu dieser parallel ist, wobei das stromabwärtige Ende (19) der Eintrittsöffnungen (16) in nerhalb der zweiten Ringnut (53) liegt.
6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die zwischen der ersten Ringnut (50) und der zweiten Ringnut (53) verbleibende Bereich der zweiten Konusfläche (42) eine Höhe aufweist, die kleiner ist als der Durchmesser der Eintrittsöffnungen (16) der Einspritzkanäle (11).
7. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit ei nem Ventilkörper (1), in dem eine Bohrung (3) ausgebildet ist, die an ihrem brennraumseitigen Ende von einem koni schen Ventilsitz (13) begrenzt wird, von dem mehrere Ein spritzkanäle (11) abgehen, deren Eintrittsöffnungen (16) im Ventilsitz (13) bezüglich der Längsachse (7) der Boh rung (3) auf derselben Höhe liegen, und mit einer Ventil nadel (5 ; 60 ; 62), die längsverschiebbar in der Bohrung (3) angeordnet ist und zwischen der und der Wand der Boh rung (3) ein Druckraum (20) ausgebildet ist, der mit Kraftstoff unter Einspritzdruck befüllbar ist, und mit einer am brennraumseitigen Ende der Ventilnadel (5 ; 60 ; 62) ausgebildeten Ventildichtfläche (9), die eine erste Konusfläche (40) und eine stromabwärts zur ersten Konus fläche (40) angeordnete zweite Konusfläche (42) umfasst, wobei zwischen den Konusflächen (40 ; 42) eine Dichtkante (45) ausgebildet ist, mit der die Ventilnadel (5 ; 60 ; 62) in ihrer Schließstellung mit dem Ventilsitz (13) zusam menwirkt, dergestalt, dass bei Anlage der Ventilnadel (5 ; 62 ; 64) am Ventilsitz (13) der Kraftstoffstrom aus dem Druckraum (20) zu den Einspritzkanälen (11) unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Ventilsitz (13) eine umlaufende Körperringnut (57) ausgebildet ist, welche in einer Radialebene bezüglich der Längsachse (7) der Boh rung (3) verläuft und welche eine stromaufwärtige Kante (58) und eine stromabwärtige Kante (59) aufweist, wobei die stromabwärtige Kante (59) innerhalb der Eintrittsöff nungen (16) der Einspritzkanäle (11) verläuft.
8. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die Breite der Körperringnut (57) kleiner ist als der Durchmesser der Eintrittsöffnungen (16) der Einspritzkanäle (11).
9. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die stromaufwärtige Kante (58) und/oder die stromabwärtige Kante (59) der Körperringnut (57) gerundet ausgebildet sind/ist.
10. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass in der zweiten Konusfläche (42) der Ventilnadel (5 ; 62 ; 64) eine zweite Ringnut (53) ausge bildet ist, wobei diese stromabwärts der Körperringnut (57) angeordnet und zu dieser parallel ist, wobei das stromabwärtige Ende (19) der Eintrittsöffnungen (16) in nerhalb der zweiten Ringnut (53) liegt.
11. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass vom Ventilsitz (13) zwei Einspritz kanalreihen (lla ; llb) abgehen, von denen die äußere Ein spritzkanalreihe (lla) stromaufwärts der inneren Ein spritzkanalreihe (llb) angeordnet ist, und dass in der Ventilnadel (60) eine Längsbohrung (61) ausgebildet ist, in der eine Ventilinnennadel (62) angeordnet ist, die an ihrem brennraumseitigen Ende eine konische Ventildicht fläche (66) aufweist, in der eine Ringnut (72) ausgebil det ist, die eine stromaufwärtige Kante (73) und eine stromabwärtige Kante (74) aufweist, wobei die strom abwärtige Kante (74) in Schließstellung der Ventilinnen nadel (62) auf Höhe der Eintrittsöffnungen der inneren Einspritzkanalreihe (llb) liegt.
Description:
Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen Stand der Technik Die Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen aus, wie es der Gattung des Patentan- spruchs 1 entspricht. Ein derartiges Kraftstoffeinspritzven- til ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 198 44 638 AI bekannt. Das bekannte Kraftstoffeinspritzventil weist hierbei einen Ventilkörper auf, in dem in einer Bohrung eine kolbenförmigen Ventilnadel längsverschiebbar geführt ist.

Die Bohrung wird an ihrem brennraumseitigen Ende von einem konischen Ventilsitz begrenzt, von dem mehrere Einspritzka- näle ausgehen, die in Einbaulage des Kraftstoffeinspritzven- tils in den Brennraum der Brennkraftmaschine münden. Hierbei liegen die Eintrittsöffnungen der Einspritzkanäle bezüglich der Längsachse der Bohrung auf derselben Höhe. Die Ventilna- del weist an ihrem brennraumseitigen, dem Ventilsitz zuge- wandten Ende eine im wesentlichen konische Ventildichtfläche auf, die eine erste Konusfläche und eine stromabwärts zu dieser angeordnete zweite Konusfläche umfasst. Zwischen den beiden Konusflächen ist eine Dichtkante ausgebildet, mit der die Ventilnadel in ihrer Schließstellung mit dem Ventilsitz zusammenwirkt, so dass bei Anlage der Ventilnadel am Ventil- sitz der Kraftstoffstrom aus dem Druckraum zu den Einspritz- kanälen unterbrochen ist, wobei der Druckraum zwischen der Ventilnadel und der Wand der Bohrung ausgebildet ist.

Das bekannte Kraftstoffeinspritzventil weist an der Ventil- dichtfläche eine Ringnut auf, die zumindest in Schließstel- lung der Ventilnadel die Eintrittsöffnungen der Einspritzka- näle überdeckt. Dies begünstigt das Einströmen des Kraft- stoffs in die Einspritzkanäle zum einen dadurch, dass der Kraftstoff auf die einzelnen Einspritzkanäle gleichmäßig verteilt wird, auch bei einer leichten Desachsierung der Ventilnadel bezüglich des Ventilsitzes. Zum anderen wirken sich Schwankungen, die durch einen unterschiedlichen Run- dungsgrad am Übergang des Ventilsitzes in die Einspritzkanä- len auftreten, durch die Ringnut weniger aus, da der Einlauf des Kraftstoffs entdrosselt wird.

Das bekannte Kraftstoffeinspritzventil weist hierbei jedoch den Nachteil auf, dass die Ringnut ein relativ großes Volu- men aufweist und so auch bei geschlossener Ventilnadel Kraftstoff aus den Einspritzkanälen in den Brennraum der Brennkraftmaschine gelangen kann, was zu einer erhöhten Koh- lenwasserstoffemission der Brennkraftmaschine führt.

Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil mit den kenn- zeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 weist demgegen- über den Vorteil auf, dass das Einströmen des Kraftstoffs in die Einspritzkanäle entdrosselt wird, ohne dass es zu nega- tiven Auswirkungen auf die Kohlenwasserstoffemissionen der Brennkraftmaschine kommt. Hierzu ist an der zweiten Konus- fläche der Ventilnadel eine umlaufende, erste Ringnut ausge- bildet, die in einer Radialebene bezüglich der Längsachse der Ventilnadel verläuft. Die umlaufende erste Ringnut weist hierbei eine stromaufwärtige Kante und eine stromabwärtige Kante auf, wobei die stromabwärtige Kante in Schließstellung der Ventilnadel auf Höhe der Eintrittsöffnungen der Ein- spritzkanäle verläuft. Durch diese erste Ringnut wird das Einströmen des Kraftstoffs, der aus dem Druckraum zwischen der Ventildichtfläche und dem Ventilsitz hindurch zu den Einspritzkanälen strömt, beim Einfließen in die Einspritzka- näle entdrosselt. Diese Stelle ist besonders kritisch, da hier eine starke Richtungsänderung des Kraftstoffstroms stattfindet, was im allgemeinen mit Energieverlust und damit mit einem geringeren effektiven Einspritzdruck einhergeht.

Durch die Nut können darüber hinaus Schwankungen ausgegli- chen werden, die sich daraus ergeben, dass der Übergang vom Ventilsitz in die Einspritzkanäle üblicherweise gerundet ist, was aber nicht an sämtlichen Einspritzkanälen genau gleich reproduzierbar ist. Deshalb weisen die verschiedenen Einspritzkanäle an den Eintrittsöffnungen in der Regel leicht unterschiedliche Rundungsradien auf, die durch die erste Ringnut kompensiert werden, was gleiche Einlaufver- hältnisse bei allen Einspritzkanälen bewirkt.

Durch die Unteransprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung möglich.

In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist die Breite der ersten Ringnut kleiner als der Durchmesser der Ein- trittsöffnungen der Einspritzkanäle. Hierdurch wird der Ein- lauf des Kraftstoffs in den Einspritzkanal entdrosselt bei einem sehr kleinen Volumen der ersten Ringnut, so dass er- höhte Kohlenwasserstoffemissionen sicher vermieden werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die strom- aufwärtige und/oder die stromabwärtige Kante der ersten Ringnut gerundet ausgebildet. Durch diese Ausgestaltung der Ringnuten wird das Einfließen des Kraftstoffs in die Ein- spritzkanäle weiter erleichtert und entdrosselt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die strom- aufwärtige Kante der ersten Ringnut als Dichtkante ausgebil- det, mit der die Ventilnadel bei Anlage am Ventilsitz dich- tet. Diese Dichtfunktion wird zusätzlich durch die erste Ringnut verstärkt, da in diesem Fall eine höhere Flächen- pressung in diesem Bereich auftritt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist in der zweiten Konusfläche der Ventilnadel eine zweite Ringnut aus- gebildet, wobei diese stromabwärts der ersten Ringnut ange- ordnet und zu dieser parallel ist und die stromabwärtige Kante der Eintrittsöffnungen innerhalb der zweiten Ringnut liegt. Durch diese zweite Ringnut wird das Einströmen des Kraftstoffs auch an der stromabwärtigen Kante der Eintritts- öffnung des Einspritzkanals entdrosselt, so dass eine weite- re Begünstigung des Einfließens durch die zweite Ringnut ge- geben ist. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn zwi- schen der ersten Ringnut und der zweiten Ringnut ein koni- scher Bereich verbleibt, dessen Höhe kleiner ist als der Durchmesser der Eintrittsöffnungen der Einspritzkanäle.

Ein weiteres Kraftstoffeinspritzventil, das eine Variante derselben Lösungsidee darstellt, weist die gleichen Vorteile wie das Einspritzventil nach Anspruch 1 auf. Statt der ers- ten Ringnut in der zweiten Konusfläche ist im Ventilsitz ei- ne umlaufende Körperringnut ausgebildet, welche in einer Ra- dialebene bezüglich der Längsachse der Bohrung verläuft und welche eine stromaufwärtige Kante und eine stromabwärtige Kante aufweist, wobei die stromabwärtige Kante durch die Eintrittsöffnungen der Einspritzkanäle verläuft. Der ent- drosselnde Effekt dieser Körperringnut ist gleich wie der entdrosselnde Effekt der ersten Ringnut in der zweiten Ko- nusfläche der Ventilnadel, jedoch kann hier die Ventilnadel in ihrer ursprünglichen Form belassen werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Kraftstoffein- spritzventils nach Anspruch 7 ist die Breite der Ringnut kleiner als der Durchmesser der Eintrittsöffnungen der Ein- spritzkanäle. Hierdurch wird nur ein geringes Volumen gebil- det, aber der Einlauf des Kraftstoffs in die Einspritzkanäle zuverlässig entdrosselt. Besonders vorteilhaft ist es hier- bei, wenn die stromaufwärtige Kante und/oder die stromabwär- tige Kante der Ringnut gerundet ausgebildet ist. Auch hier- bei kann es vorgesehen sein, dass in der zweiten Konusfläche der Ventilnadel eine zweite Ringnut ausgebildet ist, die stromabwärts der Ringnut im Ventilsitz angeordnet und zu dieser parallel ist, wobei die stromabwärtige Kante der Ein- trittsöffnungen innerhalb der zweiten Ringnut liegt.

Zeichnung In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des er- findungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils dargestellt. Es zeigt Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Kraftstoffeinspritz- ventil, Figur 2 eine Vergrößerung von Figur 1 im Bereich des Ven- tilsitzes, Figur 3 dieselbe Ansicht wie Figur 2 eines weiteren Aus- führungsbeispiels, Figur 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel, das hier in ei- ner Ausschnittsvergrößerung des Ventilsitzbe- reichs dargestellt ist und Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel in derselben Darstellung wie Figur 4, wobei hier zwei koaxial ineinander geführte Ventilnadeln vorgesehen sind.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil. Das Kraftstoffeinspritzventil um- fasst einen Ventilkörper 1, der in Einbaulage des Kraft- stoffeinspritzventils in einer Brennkraftmaschine mit seinem brennraumseitigen Ende in einen Brennraum 8 ragt. Der Ven- tilkörper 1 wird mittels einer Spannmutter 2 unter Zwischen- lage eines Drosselkörpers 4 gegen einen Haltekörper 6 ge- presst, wobei die Spannmutter 2 mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Innengewinde in ein entsprechendes Au- ßengewinde des Haltekörpers 6 eingreift. Im Ventilkörper 1 ist eine Bohrung 3 ausgebildet, die sich brennraumabgewandt zu einem Federraum 22 erweitert. In den Federraum 22 mündet ein im Haltekörper 6, dem Drosselkörper 4 und dem Ventilkör- per 1 verlaufender Zulaufkanal 10, über den der Federraum 22 und damit auch die Bohrung 3 mit Kraftstoff unter hohem Druck befüllt werden können. Brennraumseitig wird die Boh- rung 3 von einem konischen Ventilsitz 13 begrenzt, wobei am brennraumseitigen Ende des Ventilkörpers 1 mehrere Ein- spritzkanäle 11 ausgebildet sind, die in den Brennraum 8 der Brennkraftmaschine münden. In der Bohrung 3 ist eine kolben- förmige Ventilnadel 5 längsverschiebbar angeordnet, die eine Längsachse 7 aufweist und die in einem mittleren Abschnitt der Bohrung 3 geführt ist. Die Ventilnadel 5 weist an ihrem brennraumseitigen Ende eine im wesentlichen konische Ventil- dichtfläche 9 auf, mit der die Ventilnadel 5 mit dem Ventil- sitz 13 zusammenwirkt. Zwischen der Wand der Bohrung 3 und der Ventilnadel 5 ist ein Druckraum 20 ausgebildet, der brennraumabgewandt in den Federraum 22 mündet, und über den Kraftstoff aus dem Federraum 22 zu den Einspritzöffnungen 11 fließt. Das Zusammenwirken der Ventildichtfläche 9 mit dem Ventilsitz 13 erfolgt in der Weise, dass bei Anlage der Ven- tilnadel 5 am Ventilsitz 13 der Kraftstoffstrom aus dem Druckraum 20 zu den Einspritzöffnungen 11 unterbrochen ist, während bei vom Ventilsitz 13 abgehobener Ventilnadel 5 Kraftstoff zwischen der Ventildichtfläche 9 und dem Ventil- sitz 13 hindurch den Einspritzöffnungen 11 zufließt. Der Kraftstoffstrom aus dem Federraum 22 zu den Einspritzöffnun- gen 11 wird im Bereich, in dem die Ventilnadel 5 in der Boh- rung 3 geführt ist, durch mehrere Anschliffe 17 geleitet, die einen ausreichenden Durchflussquerschnitt bilden. Im Federraum 22 ist eine Hülse 24 angeordnet, die das brenn- raumabgewandte Ende der Ventilnadel 5 umgibt und am Drossel- körper 4 anliegt. Durch die brennraumabgewandte Stirnseite 32 der Ventilnadel 5, die Hülse 24 und den Drosselkörper 4 wird ein Steuerraum 26 begrenzt, der über eine in der Hülse 24 ausgebildete Zulaufdrossel 34 mit dem Federraum 22 ver- bunden ist. Der Steuerraum 26 ist über eine Ablaufdrossel 36, die im Drosselkörper 4 ausgebildet ist, mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Leckölraum verbindbar, wobei die Verbindung mittels eines Steuerventils 14 verschließbar ist. Im Federraum 22 ist-das brennraumabgewandte Ende der Ventilnadel 5 umgebend-eine Schließfeder 28 angeordnet, die sich einenends an der Hülse 24 abstützt und anderenends an einem die Ventilnadel 5 umgebenden Federteller 30, wobei die Schließfeder 28 eine Druckvorspannung aufweist. Durch die Vorspannung der Schließfeder 28 ergibt sich eine Kraft auf den Federteller 30 und damit, da sich der Federteller 30 an der Ventilnadel 5 abstützt, auch auf die Ventilnadel 5, so dass die Ventilnadel 5 mit der Ventildichtfläche 9 gegen den Ventilsitz 13 gedrückt wird.

Die Steuerung der Kraftstoffeinspritzung erfolgt in der Wei- se, dass zu Beginn eines Einspritzzyklus das Steuerventil 14 die Ablaufdrossel 36 verschließt, so dass im Steuerraum 26 über die Zulaufdrossel 34 derselbe Druck herrscht wie im Fe- derraum 22, was eine hydraulische Kraft auf die Stirnseite 32 die Ventilnadel 5 bewirkt, die diese gegen den Ventilsitz 13 drückt, so dass die Einspritzkanäle 11 verschlossen wer- den. Soll eine Einspritzung erfolgen, so öffnet das Steuer- ventil 14 die Ablaufdrossel 36, was einen Druckabfall im Steuerraum 26 bewirkt. Hierdurch überwiegen jetzt die hyd- raulischen Kräfte auf die Druckschulter 15 und auf Teile der Ventildichtfläche 9, so dass die Ventilnadel 5 vom Ventil- sitz 13 abhebt und Kraftstoff aus dem Druckraum 20 zu den Einspritzkanälen 11 strömt. Durch erneutes Betätigen des Steuerventils 14 baut sich wieder der hohe Kraftstoffdruck im Steuerraum 26 auf, und die Ventilnadel 5 gleitet zurück in ihre Schließstellung.

Figur 2 zeigt eine Vergrößerung von Figur 1 im mit II be- zeichneten Ausschnitt. Die Ventildichtfläche 9 der Ventilna- del 5 umfasst eine erste konische Fläche 40 und eine strom- abwärts zu dieser gelegene zweite Konusfläche 42. Am Über- gang der ersten Konusfläche 40 zur zweiten Konusfläche 42 ist eine Dichtkante 45 ausgebildet, die bei Anlage der Ven- tilnadel 5 auf dem Ventilsitz 13 zur Abdichtung führt. In der zweiten Konusfläche 42 ist eine erste Ringnut 50 ausge- bildet, die in einer Radialebene bezüglich der Längsachse 7 der Ventilnadel 5 verläuft und die eine stromaufwärtige Kan- te 51 und eine stromabwärtige Kante 52 aufweist. Die strom- abwärtige Kante 52 verläuft auf Höhe der Eintrittsöffnungen 16 der Einspritzkanäle 11, so dass das Einströmen des Kraft- stoffs in die Einspritzkanäle 11 entdrosselt wird. Die Ein- trittsöffnung 16 der Einspritzkanäle 11 weist einen Durch- messer a auf, der größer ist als der Durchmesser D der Ein- spritzkanäle 11, was dadurch zustande kommt, dass das stro- maufwärtige Ende 18 und das stromabwärtige Ende 19 der Ein- trittsöffnung 16 am Übergang des Einspritzkanals 11 zum Ven- tilsitz 13 mit einem Radius R gerundet sind.

Wenn der Kraftstoff aus dem Druckraum 20 an der Dichtkante 45 vorbei zwischen der zweiten Konusfläche 42 und dem Ven- tilsitz 13 zu den Einspritzkanälen 11 strömt, muss der Kraftstoff beim Einfließen in den Einspritzkanal 11 eine starke Richtungsänderung durchlaufen. Dies führt normaler- weise zu einem starken Energieverlust und damit zu einem entsprechend reduzierten Einspritzdruck im Einspritzkanal 11. Durch den Rundungsradius R an der Eintrittsöffnung 16 kann dieser Effekt etwas gemildert werden, jedoch ist er weiterhin vorhanden und führt zu einem reduzierten Ein- spritzdruck. Durch die erste Ringnut 50 wird das Einströmen des Kraftstoffs in den Einspritzkanal 11 jedoch entdrosselt, so dass die Geschwindigkeit des Kraftstoffs im Einspritzka- nal 11 höher ist und damit ein entsprechend höherer effekti- ver Einspritzdruck vorliegt. Zur weiteren Begünstigung der Einströmung des Kraftstoffs in den Einspritzkanal 11 ist an der zweiten Konusfläche 42 parallel zur ersten Ringnut 50 eine zweite Ringnut 53 ausgebildet, die ebenfalls eine stro- maufwärtige Kante 54 und eine stromabwärtige Kante 55 auf- weist. Das stromabwärtige Ende 19 der Eintrittsöffnung 16 befindet sich in Schließstellung der Ventilnadel 5 bezüglich der Längsachse 7 zwischen der stromaufwärtigen Kante 54 und der stromabwärtigen Kante 55 der zweiten Ringnut 53. Hier- durch begünstigt auch die zweite Ringnut 53 das Einströmen des Kraftstoffs in den Einspritzkanal 11 an der kritischen Stelle des stromabwärtigen Endes 19 der Eintrittsöffnung 16.

Die Reduzierung der Drosselung bei der Einströmung des Kraftstoffs in den Einspritzkanal 11 ist vor allem im Teil- hubbereich von Bedeutung, also wenn die Ventilnadel 5 zwar vom Ventilsitz 13 abgehoben, jedoch noch nicht ihren Maxi- malhub erreicht hat. Für eine effektive Entdrosselung ist es deshalb wichtig, dass der Abstand der stromaufwärtigen Kante 51 der ersten Ringnut 50 zur stromabwärtigen Kante 55 der zweiten Ringnut 53, der in der Figur 2 mit e bezeichnet ist, größer ist als der Abstand zwischen dem stromaufwärtigen En- de 18 der Eintrittsöffnung 16 und deren stromabwärtigen Ende 19. Die Höhe x der ersten Ringnut 50, die in etwa gleich der Höhe y der zweiten Ringnut 53 ist, ist dabei vorzugsweise kleiner als der Durchmesser D des Einspritzkanals 11. Dies reicht für eine effektive Entdrosselung aus und ergibt nur ein geringfügig größeres Volumen, das in Schließstellung der Ventilnadel 5 stromabwärts der Dichtkante 45 zwischen der zweiten Konusfläche 42 und dem Ventilsitz 13 verbleibt. Je kleiner dieses Volumen, desto günstiger sind die Kohlenwas- serstoffemissionen der Brennkraftmaschine, da nur sehr wenig Kraftstoff unkontrolliert durch den Einspritzkanal 11 zwi- schen den eigentlichen Einspritzungen in den Brennraum 8 ge- langen kann.

In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfin- dungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils gezeigt, wobei der Ausschnitt nur die linke Hälfte zeigt. Die Ausbildung der Ringnuten 50,53 auf der zweiten Konusfläche 42 ist etwas verschieden zu der Anordnung, wie sie in Figur 2 gezeigt ist : Die erste Ringnut 50 schließt sich direkt an die Dicht- kante 45 an, so dass die erste Konusfläche 40 nicht direkt an die zweite Konusfläche 42 grenzt. Die Eintrittsöffnungen 16 sind in diesem Fall so angeordnet, dass die gleiche An- ordnung der Eintrittsöffnung 16 bzw. des Einspritzkanals 11 zur ersten Ringnut 50 und zur zweiten Ringnut 53 gegeben ist.

In Figur 4, die denselben Ausschnitt wie Figur 3 zeigt, ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Ventilna- del 5 weist hier an der zweiten Konusfläche 42 nur die zwei- te Ringnut 53 auf, während die erste Ringnut 50 entfällt.

Statt dessen ist im Ventilsitz 13 eine Körperringnut 57 aus- gebildet, die in Schließstellung der Ventilnadel 5 etwa auf derselben Höhe bezüglich der Längsachse 7 verläuft, wie die erste Ringnut 50 in dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbei- spiel bei Anlage der Ventilnadel 5 auf dem Ventilsitz 13.

Durch die Körperringnut 57 wird das Einströmen des Kraft- stoffs in den Einspritzkanal 11 ebenso entdrosselt wie durch die erste Ringnut 50 bei dem in Figur 2 gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel, jedoch bleiben die Einströmverhältnisse weni- ger abhängig vom Hub der Ventilnadel 5, da sich die Lage der Körperringnut 57 bezüglich der Eintrittsöffnungen 16 durch den Hub der Ventilnadel 5 nicht verändert. Die Entdrosselung am stromabwärtigen Ende 19 der Eintrittsöffnung 16 erfolgt, wie bei den Ausführungsbeispielen vorher, durch die zweite Ringnut 53. An der zweiten Konusfläche 42 kann darüber hin- aus eine Längsnut 56 vorgesehen sein, die die zweite Ringnut 53 mit dem Volumen verbindet, das zwischen der brennraumsei- tigen Stirnfläche 47 der Ventilnadel 5 und dem Ventilkörper 1 gebildet wird. Durch diese Druckentlastung der zweiten Ringnut 53 wird die Entdrosselung der Einströmung in den Einspritzkanal 11 zusätzlich begünstigt.

Die stromaufwärtige Kante 58 und die stromabwärtige Kante 59 der Körperringnut 57 können zur Optimierung der Entdrosse- lung gerundet ausgebildet sein, da scharfe Kanten bei einer schnellen Kraftstoffströmung leicht zu einer Strömungsablö- sung und damit zu einem erhöhten Fließwiderstand führen kön- nen. Für eine optimale Wirkung der Körperringnut 57 ist der Abstand der stromaufwärtigen Kante 58 der Körperringnut 57 von der Dichtkante 45 in Schließstellung der Ventilnadel 5 etwa 0,02 bis 0,2 mm.

Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem nicht nur eine einzelne Ventilnadel vorgesehen ist, sondern zwei Ventilnadeln, die koaxial ineinander geführt werden.

Eine Ventilnadel 60 weist an ihrem brennraumseitigen Ende eine erste Konusfläche 63 und eine zweite Konusfläche 64 auf, wobei in der zweiten Konusfläche 63 eine Ringnut 70 ausgebildet ist. Die Ventilnadel 60 weist eine Längsbohrung 61 auf, in der eine Ventilinnennadel 62 längsverschiebbar angeordnet ist. Am brennraumseitigen Ende der Ventilinnenna- del 62 ist eine konische Ventildichtfläche 66 ausgebildet, in der eine Ringnut 72 ausgebildet ist. Anstelle nur einer Reihe von Einspritzöffnungen 11, die bezüglich der Längsach- se 7 auf derselben Höhe liegen, sind hier zwei Einspritzka- nalreihen lla und llb vorgesehen, wobei die äußere Ein- spritzkanalreihe lla durch die Ventiladel 60 und die innere Einspritzkanalreihe llb durch die Ventilinnennadel 62 ge- steuert wird. Um das Einströmen des Kraftstoffs in die stro- maufwärtige Einspritzkanalreihe lla in der Weise zu entdros- seln, wie es in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen be- schrieben wurde, dient die Ringnut 70 hier in der gleichen Weise. Ebenso wird das Einströmen des Kraftstoffs in die stromabwärtige Einspritzkanalreihe llb durch die Ringnut 72 entdrosselt, die eine stromaufwärtige Kante 73 und eine stromabwärtige Kante 74 aufweist, wobei die stromabwärtige Kante 74 auf Höhe der Eintrittsöffnungen der inneren Ein- spritzöffnungsreihe llb verläuft, wenn die Ventilinnennadel 62 in ihrer Schließstellung ist.

Der Durchmesser D der Einspritzkanäle 11 ist bei allen Aus- führungsbeispielen vorzugsweise im Bereich von 80 bis 150 um, was einem Durchmesser der Ringnuten 50, 53, 57 not- wendig macht, der geringer ist als dieser Durchmesser der Einspritzkanäle 11. Derart feine Ringnuten lassen sich vor- zugsweise mittels eines Lasers in die Ventilnadel 5 bzw. in den Ventilsitz 13 einbringen, da mechanische Bearbeitungs- verfahren hier in der Regel nicht die notwendige Präzision aufweisen.