Derartige Kraftstoffeinspritzventile, die insbesondere bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen zum Einsatz kommen, sind seit längerem, beispielsweise aus der DE 197 29 843.5, bekannt.

Sie kommen beispielsweise bei einer aus der DE 44 14 242 A1 bekannten Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen zum Einsatz. Bei dieser Kraft- stoffeinspritzeinrichtung fördert eine Kraftstoffhoch- druckpumpe Kraftstoff aus einem Niederdruckraum über eine Förderleitung in einen Hochdrucksammelraum, der über Hochdruckleitungen mit den in den Brennraum der mit Kraftstoff zu versorgenden Brennkraftmaschine ragenden Einspritzventilen verbunden ist. Bei derartigen, auch als Common-Rail-Systeme bekannten Kraftstoffeinspritzeinrich- tungen werden die Öffnungs-und Schließbewegungen der Kraftstoffeinspritzventile jeweils von einem elektrisch angesteuerten, in der Hochdruckleitung am Einspritzventil angeordneten Steuerventil gesteuert. <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <P>Problematisch beidiesen Kraftstoffeinspritzeinrichtungen ist beispielsweise ein Bruch in einer Hochdruckleitung, welcher zu einem unkontrollierten Abströmen von Kraft- stoff führt. Um bei einem Bruch in einer Hochdruckleitung ein unkontrolliertes Abströmen von Kraftstoff zu ver- meiden, ist es aus der DE 44 14 242 Al bekannt, Durch- flußbegrenzungsventile in allen Hochdruckleitungen vorzusehen, welche diese beim Überschreiten einer zulässigen Durchflußmenge verschließen.

Die weitaus häufigste Undichtheit bei Kraftstoffein- spritzventilen erfolgt durch Spänchen oder Schmutzteil- chen im Größenbereich von 0,01 bis etwa 0,05 mm, die sich im Ventilsitz festsetzen. Derartige Teilchen hinterlassen am Düsennadelsitz der Kraftstoffeinspritzventile nicht selten Eindrücke und werden danach durch Einspritzvor- gänge ausgespült. Aufgrund der Eindrücke entstehen am Ventilsitz Undichtheiten. Diese Lecks führen aufgrund des an den Kraftstoffeinspritzventilen dauernd anliegenden hohen Drucks dazu, daß permanent Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.

Insbesondere bei größeren Lecks kann dabei ein Schaden an der Brennkraftmaschine auftreten.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Durchflußbegren- zer im Zulauf zu den Kraftstoffeinspritzventilen verhin- dern ein unbeabsichtigtes Abströmen von Kraftstoff insbesondere bei kleineren Lecks nicht vollständig. So sind insbesondere bei kleineren Lecks eine höhere Drehzahl und eine hohe Last der Brennkraftmaschine erforderlich, um ein unkontrolliertes Abströmen von Kraftstoff durch derartige Durchflußbegrenzer zu verhin- dern.

Außerdem sprechen derartige Durchflußbegrenzungsventile nicht sofort an, sondern aufgrund ihrer Bauart wird bei Vorhandensein eines Lecks vielmehr unzulässigerweise zumindest eine Startmenge Kraftstoffs in den Brennraum der Kraftstoffmaschine unzulässigerweise eingespritzt.

Neben der Anordnung der Durchflußbegrenzungsventile in den Hochdruckleitungen ist es darüber hinaus bekannt, Klopfsensoren im Motorblock und HC-Sensoren im Auspuff der Brennkraftmaschine anzuordnen, um Lecks zu erfassen.

Klopfsensoren können dabei kleinere bis mittlere Leckagen nicht erkennen, wohingegen HC-Sensoren eine Totzeit von mehreren Arbeitsspielen sowie Querempfindlichkeiten aufweisen. Mit beiden Sensorentypen kann daher erst nach mehrmaligen Arbeitsspielen Lecks detektiert und auf diese reagiert werden. In diesem Zeitraum tritt jeweils aufgrund der Lecks unzulässigerweise Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine ein, wodurch bereits ein Schaden an der Brennkraftmaschine auftreten kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kraftstoffein- spritzventil der gattungsgemäßen Art derart weiterzubil- den, daß bei möglichst geringem technischen Aufwand ein unkontrolliertes Abströmen von Kraftstoff im Falle beispielsweise einer Leckage an dem Ventilsitz des Kraftstoffeinspritzventils wirkungsvoll verhindert wird.

Vorteile der Erfindung Diese Aufgabe wird bei einem Kraftstoffeinspritzventil der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein durch eine Ventilgliedhubbewegung axial verschiebliches Dichtelement vorgesehen ist, welches den Druckraum während der Einspritzpausen ventilsitzseitig verschließt und während der Einspritzvorgänge öffnet.

Durch dieses Dichtelement wird auf wirkungsvolle Weise praktisch ausgeschlossen, daß während der Einspritzpausen Kraftstoff von dem Druckraum zu Einspritzöffnungen am Ventilgliedsitz gelangen kann. Hierdurch wird nicht nur dann, wenn beispielsweise am Ventilgliedsitz aufgrund der oben beschriebenen Eindrücke Undichtigkeiten entstanden sind, verhindert, daß Kraftstoff unkontrolliert in den Brennraum der Brennkraftmaschine abströmen kann. Es wird auch bei auf andere Weise entstandenen Lecks beliebiger Größe-auch sehr großen Lecks-ein unkontrolliertes Abströmen von Kraftstoff in den Brennraum der Brenn- kraftmaschine verhindert.

Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht dabei vor, daß das Dichtelement bei Einspritzvorgängen erst nach Zurücklegen eines vorgegebenen Axialhubwegs öffnet.

Hierdurch wird nicht nur eine gute Abdichtung während der Einspritzpausen und eine definierte Einspritzung bei Einspritzvorgängen erzielt. Es wird darüber hinaus auch eine optimale Vermischung von Luft und Kraftstoff vor einem Einspritzvorgang ermöglicht. Das Dichtelement bewirkt nämlich bei einem Aufwärtshub anfänglich eine Druckabsenkung im Ringspalt, in dem sich das Ventilglied bewegt, so daß komprimierte Luft aus dem Brennraum der Brennkraftmaschine in das Innere des Kraftstoffein- spritzventils eindringen kann. Diese Luft tritt zusammen mit Kraftstoff in einem ersten Teil der Einspritzung aus und bewirkt so eine geringe aber gut aufbereitete Menge eingespritzten Kraftstoffs und eingespritzter Luft während des Zündverzuges. Das reduziert die NOx-Emission und das Geräusch der Brennkraftmaschine.

Hinsichtlich der Ausbildung des Dichtelements sind rein prinzipiell die unterschiedlichsten Ausführungsformen denkbar. Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß das Dichtelement eine Schieberdichtung mit im wesentli- chen kreiszylinderförmiger Gestalt ist, welche an ihrem Zylinderumfang wenigstens eine Ausnehmung aufweist. Diese Ausnehmung öffnet den Druckraum bei einer Ventilgliedhub- bewegung ventilsitzseitig, so daß Kraftstoff aus dem Druckraum zum Ventilsitz abströmen kann.

Zur Erhöhung der eingespritzen Menge ist dabei vor- teilhafterweise eine Mehrzahl von Ausnehmungen vor- gesehen, die über den Umfang mit gleichen Winkeln winkelversetzt zueinander angeordnet sind.

Um einen optimalen Strömungsverlauf des eingespritzten Kraftstoffs zu ermöglichen, ist ferner vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Ausnehmungen auf ihrer dem Druckraum zugewandten Seite strömungsdynamisch optimierte, vorzugs- weise abgerundete Flächen aufweisen. Dabei kann rein prinzipiell durch Ausbildung der strömungsdynamisch optimierten Flächen auch eine druckgesteuerte Einspritz- verlaufsformung realisiert werden.

Das Dichtelement könnte rein prinzipiell ein separates Teil sein, welches mit dem Ventilglied verbunden ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß das Dichtelement einstückig mit dem Ventilglied ausgebildet ist.

Zeichnunq Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegen- stand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichneri- schen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.

In der Zeichnung zeigen : Fig. 1 eine Schnittdarstellung des brennraumseitigen Teils des Ventilkörpers eines erfindungsgemä- ßen Kraftstoffeinspritzventils und Fig. 2 eine in Fig. 1 entlang der Linie II-II ge- schnittene Schnittdarstellung eines Dicht- elements eines erfindungsgemäßen Kraftstoff- einspritzventils.

Beschreibung der Ausführuncfsbeispiele Ein in Fig. 1 dargestelltes Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen weist einen Ventilkörper 1 auf, der auf an sich bekannte und beispielsweise aus der DE 197 29 843.5 hervorgehenden Weise unter Zwischenlage einer Zwischenscheibe mittels einer hülsenförmigen Spannmutter axial an einem Ventilhaltekörper verspannt ist (nicht dargestellt).

Der Ventilkörper 1 weist eine axiale Bohrung 9 auf, in der ein kolbenförmiges Ventilglied 11 axial verschiebbar geführt ist, welches an seinem einen Ende mit einem nach innen gekehrten Ventilsitz 13 in einer brennraumseitigen Kuppe 15 zusammenwirkt, in der stromabwärts hinter dem Ventilsitz 13 mehrere Einspritzöffnungen 17 angeordnet sind.

Der Ventilkörper 1 ist ein rotationssymmetrisches Bauteil mit einem oberen dicken Abschnitt 19 und einem unteren, schlanken Schaftteil 21, dessen brennraumseitiges Ende durch die Kuppe 15 verschlossen ist. Der im oberen Abschnitt 19 angeordnete Teil der Bohrung 9 ist als Führungsbohrung 23 für den Führungsteil 25 des Ventil- glieds ausgebildet.

Der im Ventilkörperschaft 21 verlaufende Teil der Bohrung 9 begrenzt zusammen mit dem Schaft des Ventilgliedes 11 einen bis zum Ventilsitz 13 reichenden Ringspalt 27. Im oberen Abschnitt 19 ist nahe dem unteren Schaftteil 21 zwischen der Führungsbohrung 23 und dem Ringspalt 27 der Bohrung 9 ein im Durchmesser erweiterter, hinterschnitte- ner Druckraum 29 angeordnet, dessen äußere Begrenzung 31 vorzugsweise gewölbt ist. Eine in einer Sackbohrung des Ventilhaltekörpers eingesetzte Feder hält das Ventilglied 11 über einen Federteller auf an sich bekannte Weise bei geschlossenem Einspritzventil in Anlage am Ventilsitz 13 (nicht dargestellt).

Zum Zuführen von Kraftstoff verlauft im oberen dickeren Abschnitt 19 des Ventilkörpers 1, ausgehend von dessen oberer Stirnfläche benachbart zu der Führungsbohrung 23 ein Zulaufkanal 37 zum Druckraum 29. Der Zulaufkanal 37 schneidet den Druckraum 29 seitlich an.

Zwischen dem Führungsteil 25 und dem Ventilglied 11 ist einstückig mit dem Ventilglied 11 und dem Fuhrungsteil 25 ein Dichtelement 40 vorgesehen. Das Dichtelement 40 hat eine im wesentlichen kreiszylinderförmige Gestalt (siehe Fig. 2). Am Umfang des Kreiszylinders sind Einschnitte 41 vorgesehen, welche beispielsweise wie in Fig. 2 darge- stellt, jeweils um Winkel von 90° zueinander versetzt angeordnet sind. Die Einschnitte 41 weisen auf ihrer dem Druckraum 29 zugewandten Seite strömungsdynamisch optimierte, beispielsweise wie in Fig. 1 dargestellt, abgerundete Flächen 42 auf, die ein optimales Strömen des Kraftstoffs in den Ringspalt 27 ermöglichen.

Die Funktion des Dichtelements 40 wird im folgenden be- schrieben. Während der Einspritzpausen, d. h. bei ge- schlossenem Einspritzventil, dichtet das zylinderförmige, paßgenau in die Bohrung 9 eingefügte Dichtelement 40 den Druckraum gegenüber dem Ringspalt 27 ab.

Bei einem Einspritzvorgang, d. h. dann, wenn das Ventil- glied 11 von dem Ventilsitz 13 aufgrund einer Ventil- gliedhubbewegung abhebt, vollführt das Dichtelement 40 zusammen mit dem Ventilglied 11 eine Hubbewegung.

Zunächst durchläuft das Dichtelement 40 dabei einen Weg der Länge d, währenddessen der Druckraum 29 gegenüber dem Ringspalt 27 abgedichtet ist. Erst nach Zurücklegen dieses vorgegebenen Axialhubweges überfahren die Aus- nehmungen 41 die ventilsitzseitige untere Kante des Druckraums 29, wodurch der Druckraum 29 gegenüber dem Ringspalt 27 geöffnet wird.

Die Länge d entspricht dem Abstand zwischen der unteren ventilsitzseitigen Kante des Druckraums 29 und der oberen druckraumseitigen Kante der Ausnehmungen 41 oder mit anderen Worten der axialen Länge, entlang welcher der nicht mit Einschnitten 41 versehene zylinderförmige Bereich des Dichtelements 40 den Ventilkörper 1 unterhalb der ventilsitzseitigen Kante des Druckraums 29 überlappt.

Hierdurch wird wie beschrieben eine Verbindung zwischen Druckraum 29 und Ringspalt 27 oder eine Öffnung des Druckraums 29 erst nach Zurücklegen eines vorgegebenen Ventilgliedhubwegs ermöglicht. Dies hat den großen Vorteil, daß in der Zeit, in der das Ventilglied eine Hubbewegung ausführt, ohne daß der Druckraum 29 geöffnet ist, in dem Ringspalt 27 ein Unterdruck entsteht, welcher Luft aus dem Brennraum in den Ringspalt 27 einzieht. Das Ventilglied 11 wirkt so gewissermaßen als Pumpe. Diese Luft wird mit dem darauf eingeführten Kraftstoff ver- mischt und ermöglicht so eine gut aufbereitete Menge während des Zündverzuges. Dies ermöglicht niedrigere NOx- Emissionen und ein geringeres Geräusch der Brennkraftma- schine.

Bei vollständig geöffnetem Ventil strömt der Kraftstoff vom Druckraum 29 über die Ausnehmungen 41 in den Rings- palt 27 und von dort über die Ausspritzöffnungen 17 in den Brennraum der Brennkraftmaschine. Durch die strö- mungsdynamisch optimierten Flächen 42 der Ausnehmungen 41 wird daher eine optimale Strömungscharakteristik des Kraftstoffs ermöglicht, wobei durch entsprechende Ausbildung der Ausnehmungen 41 und insbesondere der Flächen 42 dabei auch ein Einspritzverlaufs-Formungs- effekt erzielbar ist. Das oben beschriebene Dichtelement ermöglicht eine sehr wirkungsvolle Abdichtung des Kraftstoffeinspritzventils während der Einspritzpausen, so daß verhindert wird, daß insbesondere auch bei größeren Lecks unkontrolliert Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine einströmen kann.

In Ergänzung zu dem oben beschriebenen Kraftstoffein- spritzventil können zur Detektion von insbesondere kleineren Leckagen des weiteren HC-Sensoren im Auspuff- trakt eingesetzt werden.