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Patent Searching and Data


Title:
THROTTLE PLATE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/016944
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a throttle plate in which, rather than the provision of a throttle bore, a number of recesses in the form of troughs (12, 14, 16) are preferably provided that define the flow-limiting opening cross-section when the throttle plate (10) rests against a contact surface. The invention also relates to a method for producing the inventive throttle plate involving the use of laser beams and to a throttle device. The invention additionally relates to a pump/nozzle unit in which an inventive throttle device is used for reducing a pressure that exerts a closing force onto the nozzle needle.

Inventors:
LUPP FRIEDRICH (DE)
HAMANN CHRISTOPH (DE)
JOVOVIC DEJAN (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/002329
Publication Date:
February 26, 2004
Filing Date:
July 10, 2003
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
LUPP FRIEDRICH (DE)
HAMANN CHRISTOPH (DE)
JOVOVIC DEJAN (DE)
International Classes:
F02M45/02; F02M45/04; F02M45/08; F02M55/00; F02M57/02; F02M59/46; F02M61/16; F02M61/20; F02M59/36; F02M63/00; (IPC1-7): F02M61/20; F02M45/02
Foreign References:
US5251871A1993-10-12
US2247421A1941-07-01
DE1149214B1963-05-22
FR1017683A1952-12-17
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 22 9 March 2001 (2001-03-09)
Attorney, Agent or Firm:
Beck, Josef (Nymphenburger Strasse 139, München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Drosselscheibe (10), dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Definition eines durchflussbegrenzenden Öff nungsquerschnitts zumindest eine Vertiefung (12,14, 16) auf weist, welche die Drosselscheibe nicht durchdringt.
2. Drosselscheibe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Vertiefung (12,14, 16) zumindest teil weise im Randbereich der Drosselscheibe (10) vorgesehen ist.
3. Drosselscheibe (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Vertiefung (12,14, 16) in Form von zumindest einem Graben (12, 14, 16) vorliegt.
4. Drosselscheibe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Vertiefungen (12,14, 16) in Form von im Wesent lichen sternförmig angeordneten Gräben (12,14, 16) vorgese hen sind.
5. Drosselscheibe (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die sternförmig angeordneten Gräben (12,14, 16) sich bis zum Rand der Drosselscheibe (10) erstrecken.
6. Drosselscheibe (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die sternförmig angeordneten Gräben (12,14, 16) sich nicht bis zum Mittelpunkt der Drosselscheibe (10) erstrecken.
7. Drosselscheibe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, d a d u c h gekennzeichnet, dass die zumindest eine Vertiefung (12,14, 16) durch Ver dampfen von Drosselscheibenmaterial mittels Laser gebildet ist.
8. Drosselscheibe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Vertiefung (12, 14,16) durch La serstrahlspanen beziehungsweise durch ein anderes formgeben des Verfahren, wie zum Beispiel Fräsen, Sägen, Strahlspannen, Erodieren oder Ätzen gebildet ist.
9. Drosselscheibe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass der durchflussbegrenzende Öffnungsquerschnitt einer her kömmlichen Drosselbohrung mit einem Durchmesser von weniger als 100 um, vorzugsweise weniger als 40 um entspricht.
10. Drosselscheibe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Stärke im Bereich von ungefähr 200 um bis 400 um aufweist.
11. Verfahren zur Herstellung einer Drosselscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Vertiefung (12,14, 16) mit Hilfe ei nes Laserstrahls ausgebildet wird, insbesondere durch Materi alverdampfen und/oder Laserstrahlspanen.
12. Drosseleinrichtung (26) mit einer im wesentlichen planen Anlagefläche (18 ; 540) in der eine Bohrung (20) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drosselscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 im Bereich der Bohrung (20) derart an die Anlagefläche (18 ; 540) angelegt ist, dass die zumindest eine Vertiefung (12,14, 16) der Anlagefläche (18 ; 540) gegenüberliegt.
13. Drosseleinrichtung (26) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spiel zwischen im Wesentlichen senkrecht und benach bart zur Drosselscheibe (10) vorgesehenen Flächen (22, 24) und dem Randbereich der Drosselscheibe (10) groß im Verhält nis zum Querschnitt der zumindest einen Vertiefung (12,14, 16) ist.
14. Drosseleinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselscheibe (10) durch eine Federkraft an die An lagefläche (18 ; 540) angelegt ist.
15. PumpeDüseEinheit zum Zuführen von Kraftstoff (100) in einen Verbrennungsraum (120) einer Brennkraftmaschine, mit einer steuerund/oder regelbaren Kraftstoffpumpe (140 220), einer Kraftstoffeinspritzdüse (240), die eine zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung hin und her bewegliche Düsennadel (260) aufweist, einem ersten Druckraum (280), der von der Kraftstoffpum pe (140220) mit unter einem ersten Druck (P28 ; p280) stehenden Kraftstoff (100) befüllbar ist, und einem zweiten Druckraum (300,420, 680), wobei in dem zweiten Druckraum (300,420, 680) unter einem zweiten Druck (p3oo) stehender Kraftstoff (100) eine Schließkraft auf die Düsennadel (260) ausübt, dadurch gekennzeichnet, dass Kraftstoff (100) aus dem zweiten Druckraum (300, 420,680) über eine Drosseleinrichtung (26) nach einem der Ansprüche 12 bis 14 ausströmen kann.
16. PumpeDüseEinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenseite eines Federraums (420) die Anlagefläche (540) bildet.
17. Verwendung einer Drosselscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in einer PumpeDüseEinheit.
18. Verwendung einer Drosseleinrichtung nach Anspruch 12 oder 13 in einer PumpeDüseEinheit.
Description:
Beschreibung Drosselscheibe Die Erfindung betrifft eine Drosselscheibe, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie eine Drosseleinrichtung. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Pumpe-Düse-Einheit zum Zuführen von Kraftstoff in einen Verbrennungsraum einer Brennkraftma- schine, mit einer steuer-und/oder regelbaren Kraftstoffpum- pe, mit einer Kraftstoffeinspritzdüse, die eine zwischen ei- ner Schließstellung und einer Öffnungsstellung hin und her bewegliche Düsennadel aufweist, mit einem ersten Druckraum, der von der Kraftstoffpumpe mit unter einem ersten Druck ste- henden Kraftstoff befüllbar ist, und mit einem zweiten Druck- raum, wobei in dem zweiten Druckraum unter einem zweiten Druck stehender Kraftstoff eine Schließkraft auf die Düsenna- del ausübt. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Drosselscheibe und/oder der erfindungsgemä- ßen Drosseleinrichtung in beziehungsweise mit einer Pumpe- Düse-Einheit.

Drosselscheiben werden bei einer Vielzahl von technischen An- wendungen zur Durchfluss-beziehungsweise Durchströmungsbe- grenzung eingesetzt, beispielsweise bei sogenannten Pumpe- Düse-Einheiten, die im Zusammenhang mit druckgesteuerten Ein- spritzsystemen für Brennkraftmaschinen verwendet werden. Ein wesentliches Merkmal eines druckgesteuerten Einspritzsystems besteht darin, dass die Kraftstoffeinspritzdüse öffnet, so- bald eine zumindest von aktuell herrschenden Drücken beein- flusste Öffnungskraft auf die Düsennadel ausgeübt wird. Der- artige druckgesteuerte Einspritzsysteme dienen der Kraft- stoffdosierung, der Kraftstoffaufbereitung, der Formung des Einspritzverlaufs und einer Abdichtung der Kraftstoffzufüh- rung gegen den Verbrennungsraum der Brennkraftmaschine. Mit druckgesteuerten Einspritzsystemen lässt sich der zeitliche Verlauf des Mengenstroms während der Einspritzung in vorteil- hafter Weise steuern. Damit kann ein positiver Einfluss auf

die Leistung, den Kraftstoffverbrauch und die Schadstoffemis- sion des Motors genommen werden. Bei Pumpe-Düse-Einheiten ist die Kraftstoffpumpe und die Kraftstoffeinspritzdüse als in- tegriertes Bauteil ausgebildet. Für jeden Verbrennungsraum der Brennkraftmaschine wird zumindest eine Pumpe-Düse-Einheit vorgesehen, die in der Regel in den Zylinderkopf eingebaut wird. Die Kraftstoffpumpe umfasst dabei typischerweise einen in einem Kraftstoffpumpenzylinder hin und her beweglichen Kraftstoffpumpenkolben, der entweder direkt über einen Stößel oder indirekt über Kipphebel von einer Nockenwelle der Brenn- kraftmaschine angetrieben wird. Der einen ersten Druckraum bildende Abschnitt des Kraftstoffpumpenzylinders ist über ein Steuerventil mit einem Kraftstoff-Niederdruckbereich verbind- bar, wobei bei geöffnetem Steuerventil Kraftstoff von dem Kraftstoff-Niederdruckbereich in den ersten Druckraum ange- saugt und bei weiterhin geöffnetem Steuerventil von dem ers- ten Druckraum in den Kraftstoff-Niederdruckbereich zurückge- drückt wird. Sobald das Steuerventil geschlossen wird, er- folgt durch den Kraftstoffpumpenkolben eine Komprimierung des in dem ersten Druckraum befindlichen Kraftstoffs und somit ein Druckaufbau.

Um bei einem Einspritzvorgang neben einer Haupteinspritzmenge eine zusätzliche Voreinspritzmenge und/oder eine zusätzliche Nacheinspritzmenge in den Verbrennungsraum einzubringen, ist es bereits bekannt, während eines Einspritzzyklus mehrere, in kurzen Zeitabständen aufeinanderfolgende Einspritzimpulse auszulösen. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, den Ein- spritzdruck mittels einer Einspritzverlaufsformung so zu re- geln, dass Hochdruckspitzen und damit harte Verbrennungs- schläge vermieden werden.

Um den Einspritzverlauf in der gewünschten Weise beeinflussen zu können, wurde bereits vorgeschlagen, den jeweiligen Düsen- nadel-Öffnungsdruck zu verändern, indem in einem zweiten Druckraum unter einem zweiten Druck stehender Kraftstoff eine variable Schließkraft auf die Düsennadel ausübt.

Um den zweiten Druck in einem derartigen zweiten Druckraum in der gewünschten Weise wieder abzubauen, wurde bereits die Verwendung einer herkömmlichen Drosselscheibe in Erwägung ge- zogen, die beispielsweise eine Bohrung von 30 um bis 40 um bei einer Stärke der Drosselscheibe von zirka 300 um aufwei- sen kann, wobei es erforderlich ist, dass die Kanten der Drosselbohrung gratfrei sind.

Während Drosselbohrungen mit einem Durchmesser k 60 pm mit EDM-Verfahren hergestellt werden können, lassen sich Drossel- bohrungen mit kleineren Durchmesser nur durch das sogenannten Laserstrahlbohren-fertigen.

Eine derartige unter anderem durch Laserstrahlbohren bearbei- tete Drosselscheibe ist in den Figuren la und lb schematisch dargestellt, wobei Figur la eine Draufsicht ist, während es sich bei Figur lb um eine Seiten-Schnittansicht handelt. Die insgesamt mit 1 bezeichnete bekannte Drosselscheibe weist ei- ne Sackbohrung 2 auf, durch die das Material verdünnt wird, bevor die eigentliche Drosselbohrung 3 mittels Laserstrahl- bohren ausgebildet wird. Da die Kanten der Drosselbohrung wie erwähnt gratfrei und die Oberfläche der Drossel spritzerfrei sein müssen, sind bei der Anwendung des Laserstrahlbohrver- fahrens aufwendige Vor-und Nacharbeiten erforderlich, wie beispielsweise das Abdecken der Seite, auf der der Laser- strahl austritt, oder das Beschichten der Seite, auf der der Laserstrahl eintritt.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass sowohl die EDM-als auch die Laserstrahlbohrverfahren aufwendig und daher teuer sind. Beispielsweise beim Einsatz der bekannten Drosselschei- ben im Zusammenhang mit Pumpe-Düse-Einheiten kann weiterhin das Problem auftreten, dass die Drosselbohrung in Betrieb teilweise oder vollständig verstopft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend er- läuterten Probleme zu beseitigen oder zumindest zu verrin- gern.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen An- sprüche gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin- dung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die erfindungsgemäße Drosselscheibe baut auf dem gattungsge- mäßen Stand der Technik dadurch auf, dass sie zur Definition eines durchflussbegrenzenden Öffnungsquerschnitts zumindest eine Vertiefung aufweist, welche die Drosselscheibe nicht durchdringt. Dadurch kann die Drosselscheibe auf einer Seite als einfache Planscheibe ausgelegt werden, so dass die beim Laserstrahlbohren erforderliche Sackbohrung zur Verdünnung des Materials entfallen kann. Die zumindest eine, vorzugswei- se jedoch mehreren Vertiefungen, können in nahezu beliebigen Strukturen auf der Drosselscheibenoberfläche vorgesehen wer- den, das heißt der Drosselquerschnitt kann über die Breite, Tiefe und Anzahl der Vertiefungen variiert werden. Da die zu- mindest eine Vertiefung die Drosselscheibe nicht durchdringt, ist eine gratfreie Ausbildung der zumindest einen Vertiefung problemlos möglich, wodurch die erwähnten aufwendigen Vor- und Nacharbeiten wie beispielsweise das Abdecken der Seite, auf der der Laserstrahl austritt, oder das Beschichten der Seiten, auf der der Laserstrahl eintritt, entfallen können.

Insbesondere wenn mehrere Vertiefungen vorgesehen werden, kann zumindest ein vollständiges Verstopfen der Drossel nahe- zu ausgeschlossen werden.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Dros- selscheibe ist vorgesehen, dass zumindest eine Vertiefung zu- mindest teilweise im Randbereich der Drosselscheibe vorgese- hen ist. In diesem Fall kann die Dichtwirkung der Drossel-

scheibe am Rand der geschliffenen Drosselscheibe durch Anle- gen an eine Anlagefläche oder Kante erzielt werden.

Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Drossel- scheibe sieht vor, dass die zumindest eine Vertiefung in Form von zumindest einem Graben vorliegt. Obwohl prinzipiell be- liebige Grabenformen möglich sind, werden gerade Gräben be- sonders bevorzugt, da sich diese am leichtesten herstellen lassen.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfin- dungsgemäßen Drosselscheibe ist vorgesehen, dass mehrere Ver- tiefungen in Form von im Wesentlichen sternförmig angeordne- ten Gräben vorgesehen sind. Dadurch kann ein teilweises oder vollständiges Verstopfen der Drossel besonders wirksam ver- mieden werden.

In diesem Zusammenhang ist vorzugsweise weiterhin vorgesehen, dass die sternförmig angeordneten Gräben sich bis zum Rand der Drosselscheibe erstrecken. Die außer im Bereich der Grä- ben erwünschte Dichtwirkung kann in diesem Fall wieder durch die Anlage des vorzugsweise geschliffenen Drosselscheibenran- des an eine Kante beziehungsweise Fläche erzielt werden.

Weiterhin wird es als vorteilhaft erachtet, wenn bei der er- findungsgemäßen Drosselscheibe vorgesehen ist, dass die sternförmig angeordneten Gräben sich nicht bis zum Mittel- punkt der Drosselscheibe erstrecken. Diese Lösung ist beson- ders vorteilhaft, weil die Ausbildung von bis zum Mittelpunkt der Drosselscheibe führenden Gräben unter Umständen eine mehrfache Bearbeitung des Mittelpunktbereichs erfordern und zu einer damit verbundenen Materialüberlastung führen könnte.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drosselscheibe ist vorgesehen, dass die zumindest eine Ver- tiefung durch Verdampfen von Drosselscheibenmaterial mittels Laser gebildet ist. In diesem Zusammenhang wird es als beson-

ders vorteilhaft erachtet, wenn die Oberfläche mittels eines Laserstrahls auf Oxidationstemperatur gebracht und anschlie- ßend verdampft wird. Diese Vorgehensweise ist besonders vor- teilhaft, da die Verdampfungstemperatur des Oxids vorzugswei- se unter der Schmelztemperatur des Drosselscheibenmaterials liegt, das insbesondere durch Metall gebildet sein kann.

Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die zu- mindest eine Vertiefung durch Laserstrahlspanen gebildet ist.

Bei dieser Vorgehensweise wird beispielsweise die Oberfläche von Stahl aufgeschmolzen und oxidiert. Beim Abkühlen zieht sich die Schmelze zusammen und hebt als Span von der Drossel- scheibenoberfläche ab. Durch eine geeignete Wahl der Parame- ter und des Drosselscheibenmaterials (beispielsweise 1. 8159) kann die Bearbeitung der Oberfläche so eingestellt werden, dass die Oxidation der Oberfläche nur einen feinen pulverför- migen Niederschlag erzeugt, der dann durch Wischen oder Bla- sen einfach entfernt werden kann. Unabhängig von der speziel- len Wahl des Laserbearbeitungsverfahrens kann eine eventuell erforderliche Reinigung während des Gleitschleifens der Scheibenkanten in vorteilhafter Weise erfolgen.

Ohne darauf beschränkt zu sein werden mit der erfindungsgemä- ßen Drosselscheibe insbesondere Vorteile erzielt, wenn vorge- sehen ist, dass der durchflussbegrenzende Öffnungsquerschnitt einer herkömmlichen Drosselbohrung mit einem Durchmesser von weniger als 100 um, vorzugsweise weniger als 40 um ent- spricht.

In ähnlicher Weise kann bei der erfindungsgemäßen Drossel- scheibe zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, dass sie eine Stärke im Bereich von ungefähr 200 um bis 400 um auf- weist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Ausfüh- rungsform der erfindungsgemäßen Drosselscheibe sieht vor, dass die zumindest eine Vertiefung mit Hilfe eines Laser-

strahls ausgebildet wird, insbesondere durch Materialverdamp- fen und/oder Laserstrahlspanen. Dadurch ergeben sich die vor- stehend im Zusammenhang mit der Laserstrahlbearbeitung er- wähnten Vorteile in ähnlicher oder gleicher Weise, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden Aus- führungen verwiesen wird.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Drosseleinrichtung mit einer im Wesentlichen planen Anlagefläche, in der eine Boh- rung vorgesehen ist. Dabei ist vorgesehen, dass eine erfin- dungsgemäße Drosselscheibe im Bereich der Bohrung derart an die Anlagefläche angelegt ist, dass die zumindest eine Ver- tiefung der Anlagefläche gegenüberliegt. Der Durchmesser der Bohrung sollte groß im Verhältnis zum Querschnitt der zumin- dest einen Vertiefung sein.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Drosseleinrichtung ist vorzugsweise weiterhin vorgesehen, dass ein Spiel zwi- schen im Wesentlichen senkrecht und benachbart zur Drossel- scheibe vorgesehenen Flächen und dem Randbereich der Drossel- scheibe groß im Verhältnis zum Querschnitt der zumindest ei- nen Vertiefung ist. Durch diese Lösung wird sichergestellt, dass der durchflussbegrenzende Öffnungsquerschnitt tatsäch- lich durch die zumindest eine Vertiefung und nicht durch ein zu geringes Spiel im Randbereich definiert wird.

Ohne darauf beschränkt zu sein kann bei der erfindungsgemäßen Drosseleinrichtung weiterhin vorgesehen sein, dass die Dros- selscheibe durch eine Federkraft an die Anlagefläche angelegt ist. Diese Lösung kommt insbesondere im Zusammenhang mit Pum- pe-Düse-Einheiten in Betracht, was nachfolgend noch näher er- läutert wird.

Die erfindungsgemäßen Pumpe-Düse-Einheit baut auf dem gat- tungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass Kraftstoff aus dem zweiten Druckraum über eine erfindungsgemäßen Dros- seleinrichtung ausströmen kann. Durch diese Lösung kann der

gewünschte Druck-Auf-und-Abbau in einfacher Weise erzielt werden, wobei die erfindungsgemäße Drosseleinrichtung zu niedrigeren Herstellungskosten führt und darüber hinaus ein Verstopfen der Drossel praktisch ausschließt.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Pumpe-Düse-Einheit wird es als besonders vorteilhaft erachtet, wenn vorgesehen ist, dass eine Innenseite eines Federraums die Anlagefläche bildet. In diesem Fall wird die Drosselscheibe vorzugsweise durch eine in dem Federraum vorgesehene Feder an die Anlage- fläche angelegt.

Die Erfindung betrifft weiterhin allgemein die Verwendung ei- ner erfindungsgemäße Drosselscheibe und/oder einer erfin- dungsgemäßen Drosseleinrichtung in beziehungsweise mit einer Pumpe-Düse-Einheit.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.

Es zeigen : Figur la eine schematische Draufsicht einer Drosselscheibe gemäß dem Stand der Technik ; Figur 1b eine schematische Seiten-Schnittansicht der bekann- ten Drosselscheibe gemäß Figur la ; Figur 2a eine schematische Draufsicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drosselscheibe ; Figur 2b eine Seitenansicht der Drosselscheibe gemäß Figur 2a ; Figur 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drosseleinrichtung ; und

Figur 4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe-Düse-Einheit.

Figur 2a zeigt eine schematische Draufsicht einer Ausfüh- rungsform der erfindungsgemäßen Drosselscheibe, während Figur 2b eine Seitenansicht der Drosselscheibe gemäß Figur 2a zeigt. Die erfindungsgemäße Drosselscheibe 10 ist bei dieser Ausführungsform kreisförmig ausgebildet. Zur Definition des durchflussbegrenzenden Öffnungsquerschnitts sind drei Vertie- fungen 12,14, 16 vorgesehen, die die Drosselscheibe 10 nicht durchdringen. Die Vertiefungen 12,14, 16 sind als sternför- mig angeordnete Gräben 12,. 14,16 ausgebildet, wobei sich die Gräben 12,14, 16 bis zum Rand der Drosselscheibe 10, jedoch nicht bis zu deren Mittelpunkt erstrecken. Die Gräben 12,14, 16 werden vorzugsweise durch Laserstrahlspanen oder durch Verdampfen von Drosselscheibenmaterial mittels Laser gebil- det. Im zuletzt genannten Fall ist es vorteilhaft, die Ober- fläche der Drosselscheibe 10 vor der Ausbildung der Gräben 12,14, 16 mittels eines Laserstrahls auf Oxidationstempera- tur zu bringen und das Drosselscheibenmaterial anschließend zu verdampfen. Diese Vorgehensweise ist wie erwähnt besonders vorteilhaft, da die Verdampfungstemperatur des Oxids unter der Schmelztemperatur des Metalls liegt, aus dem die Drossel- scheibe 10 vorzugsweise gebildet ist. Die in den Figuren 2a und 2b dargestellte Drosselscheibe 10 kann beispielsweise ei- ne Dicke beziehungsweise Stärke von 300 um aufweise und der durch die Gräben 12,14, 16 definierte durchflussbegrenzende Öffnungsquerschnitt kann derart gewählt werden, dass er einer herkömmlichen Drosselbohrung mit einem Durchmesser von 30um bis 40-um entspricht, wobei eine derartige Geometrie insbe- sondere bei Anwendungen im Zusammenhang mit Pumpe-Düse- Einheiten vorgesehen werden kann.

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausfüh- rungsform der erfindungsgemäßen Drosseleinrichtung. Die in Figur 3 dargestellte erfindungsgemäße Drosseleinrichtung 26

weist eine im Wesentlichen plane Anlagefläche 18 auf, in der eine Bohrung 20 vorgesehen ist. Der Durchmesser der Bohrung 20 ist derart gewählt, dass die Drosselwirkung nicht durch diese Bohrung 20 sondern zumindest überwiegend durch eine er- findungsgemäße Drosselscheibe 10 erzielt wird, die im Bereich der Bohrung 20 an die Anlagefläche 18 angelegt ist. Bei der Drosselscheibe 10 kann es sich beispielsweise um die in den Figuren 2a und 2b dargestellte Drosselscheibe 10 handeln. Die Drosselscheibe 10 ist derart an die Anlagefläche 18 angelegt, dass die Gräben 12,14, 16 (nur der Graben 12 ist in Figur 3 dargestellt) der Anlagefläche 18 gegenüberliegen. Die Dicht- wirkung der Drosselscheibe 10 wird am Rand der vorzugsweise geschliffenen Drosselscheibe 10 durch Anlage an die Anlage- fläche 18 erzielt. Bei der in Figur 3 dargestellten Ausfüh- rungsform der erfindungsgemäßen Drosseleinrichtung sind zwei Flächen 22 senkrecht zur Anlagefläche 18 und zur Drossel- scheibe 10 vorgesehen. Damit der durchflussbegrenzende Öff- nungsquerschnitt tatsächlich über die Anzahl, Form und Tiefe der Gräben 12,14, 16 definiert wird, ist es erforderlich, dass das Spiel zwischen den Flächen 22,24 und dem Randbe- reich der Drosselscheibe 10 groß im Verhältnis zum Quer- schnitt der Gräben 12,14, 16 ist.

Figur 4 zeigt eine schematische Ausführungsform der erfin- dungsgemäßen Pumpe-Düse-Einheit. Die dargestellte Pumpe-Düse- Einheit zum Zuführen von Kraftstoff 100 in einen Verbren- nungsraum 120 einer Brennkraftmaschine weist eine Kraftstoff- pumpe 140-220 auf. Ein Kraftstoffpumpenkolben 140 ist in ei- nem Kraftstoffpumpenzylinder 160 hin und her bewegbar. Der Kraftstoffpumpenkolben 140 wird direkt oder indirekt über ei- ne nicht dargestellte Nockenwelle der Brennkraftmaschine an- getrieben. Der Kompressionsraum des Kraftstoffpumpenzylinders 160 bildet bei dieser Ausführungsform den ersten Druckraum 280, der von der Kraftstoffpumpe 140-220 mit unter dem ersten Druck p280 stehendem Kraftstoff 100 befüllbar ist. Der erste Druckraum 280 ist über eine Kraftstoffleitung 200 mit einem an sich bekannten piezoelektrisch betriebenen Steuerventil

220 verbunden. Das Steuerventil 220 dient dazu, die Kraft- stoffleitung 200 entweder zu verschließen oder mit einem Kraftstoff-Niederdruckbereich 180 zu verbinden, aus dem Kraftstoff 100 angesaugt werden kann. In seiner geöffneten Ruhestellung wird bei einer bezogen auf Figur 4 nach oben ge- richteten Bewegung des Kraftstoffpumpenkolbens 140 Kraftstoff 100 aus dem Kraftstoff-Niederdruckbereich 180 in den ersten Druckraum 280 angesaugt. Sofern das Steuerventil 220 sich bei einer bezogen auf Figur 4 nach unten gerichteten Bewegung des Kraftstoffpumpenkolbens 140 noch in seiner geöffneten Ruhe- stellung befindet, kann vorher in den ersten Druckraum 280 angesaugter Kraftstoff 100 wieder zurück in den Kraftstoff- Niederdruckbereich 180 gedrückt werden. Bei einer Ansteuerung des Steuerventils 220 verschließt dieses die Kraftstofflei- tung 200. Dadurch wird der in den ersten Druckraum 280 ange- saugte Kraftstoff 100 bei einer nach unten gerichteten Bewe- gung des Kraftstoffpumpenkolbens 140 komprimiert, wodurch der erste Druck P280 in dem ersten Druckraum 280 erzeugt wird. Die dargestellte Ausführungsform der Pumpe-Düse-Einheit umfasst weiterhin eine insgesamt mit 240 bezeichnete Kraftstoffein- spritzdüse, die eine zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung hin und her bewegliche Düsennadel 260 auf- weist. Der bezogen auf Figur 4 obere Endabschnitt der Düsen- nadel 260 weist einen Düsennadelkolben 500 auf, der in einem Schließfederraum 720 geführt ist. Eine in dem Schließfeder- raum 720 angeordnete erste Feder 360 stützt sich mit ihrem bezogen auf die Darstellung von Figur 4 oberen Endabschnitt an einer ersten Anlagefläche 520 ab, die den Schließfederraum 720 begrenzt. Mit dem anderen Endabschnitt stützt sich die erste Feder 360 an dem Düsennadelkolben 500 ab und übt somit eine Schließkraft auf die Düsennadel 260 aus. Ein eine Schul- ter 580 aufweisender Abschnitt der Düsennadel 260 ist von ei- nem dritten Druckraum 320 umgeben, der mit dem ersten Druck- raum 280 über eine Verbindungsleitung 480 kommuniziert. In Abhängigkeit von der Drosselwirkung der Verbindungsleitung 480 und gegebenenfalls weiterer nicht dargestellter Drossel- einrichtungen wird in Abhängigkeit von dem in dem ersten

Druckraum 280 herrschenden ersten Druck P280 in dem dritten Druckraum 320 ein dritter Druck p320 aufgebaut. Der in dem dritten Druckraum 320 unter dem dritten Druck P320 stehende Kraftstoff 100 übt eine bezogen auf die Darstellung von Figur 4 nach oben gerichtete Öffnungskraft auf die Düsennadel 260 aus. Ein Druckbegrenzungs-und-halteventil 340 in Form eines 2/2-Ventils ist räumlich benachbart zur Düsennadel 260 ange- ordnet und steht über die Verbindungsleitung 480 mit dem ers- ten Druckraum 280 in Verbindung. Ein zweiter Druckraum 300, 420,680 umfasst einen Bereich 300, der einen Abschnitt der Düsennadel 260 umgibt, der eine Ringfläche 700 aufweist. Da- durch übt ein in dem Bereich 300 herrschender zweiter Druck p300 eine nach unten gerichtete Schließkraft auf die Düsenna- del 260 aus, so dass der in dem dritten Druckraum 320 herr- schende dritte Druck p320 höhere Werte annehmen muss, um einen Einspritzvorgang auszulösen. Der zweiten Druckraum 300,420, 680 umfasst neben dem die Düsennadel 360 umgebenden Bereich 300 eine Verbindungsleitung 680 und einen Federraum 420. Um den zweiten Druck p300 in dem zweiten Druckraum 300,420, 680 einzustellen beziehungsweise zu begrenzen und zu halten, ist ein Druckbegrenzungs-und-halteventil 340 in dessen Öff- nungsrichtung vorgesehen, das über die Verbindungsleitung 680 mit dem Bereich 300 und über eine Abzweigung 640 in der Ver- bindungsleitung 480 sowohl mit dem ersten Druckraum 280 als auch mit dem dritten Druckraum 320 in Verbindung steht. Somit wirkt ungefähr der dritte Druck P320 auf das Druckbegrenzungs- und-halteventil 340 ein. Das Druckbegrenzungs-und - halteventil 340 öffnet, wenn die Summe der bezogen auf die Darstellung von Figur 4 nach oben auf einen Ventilteller 380 wirkenden Kräfte größer ist, als die Summe der nach unten auf den Ventilteller 380 wirkenden Kräfte. Das Druckbegrenzungs- und-halteventil ist durch eine in dem Federraum 420 angeord- nete zweite Feder 560 in seine geschlossene Stellung vorge- spannt. Das Druckbegrenzungs-und-halteventil 340 ist vor- zugsweise derart ausgebildet, dass es bereits bei dritten Drücken P320 öffnet, die noch nicht ausreichend hoch sind, um die Düsennadel 260 in ihre Öffnungsstellung zu bewegen. Wenn

das Druckbegrenzungs-und-halteventil 340 öffnet, gelangt über die Verbindungsleitung 480 zugeführter Kraftstoff 100 in den zweiten Druckraum 300,420, 680, so dass dort ein zweiter Druck p300 aufgebaut werden kann, der die erwähnte Schließ- kraft auf die Ringfläche 700 der Düsennadel 260 ausübt. Mit der dargestellten Anordnung ist es bei bevorzugten Ausfüh- rungsformen möglich, den zweiten Druck p300 in dem zweiten Druckraum 300,420, 680 nach Art eines Aufpumpvorgangs zu er- höhen, indem das Steuerventil 220 derart impulsförmig ange- steuert wird, dass zwar jeweils das Druckbegrenzungs-und- halteventil 340 öffnet, die Düsennadel 260 jedoch in ihrer Schließstellung verbleibt. Beispielsweise kann es erwünscht sein, den zum Öffnen der Düsennadel 260 erforderlichen drit- ten Druck p320 in dem dritten Druckraum 320 für eine Hauptein- spritzung zu erhöhen. Andererseits ist es in vielen Fällen erwünscht, dass die Düsennadel 260 für Vor-und Nacheinsprit- zungen bereits bei geringeren dritten Drücken P320 öffnet. Da- her muss der in dem zweiten Druckraum 300,420, 680 herr- schende zweite Druck p300 beispielsweise nach einer Hauptein- spritzung wieder abgebaut werden, um die gewünschte Nachein- spritzung zu ermöglichen. Der Abbau des zweiten Drucks p300 erfolgt über eine erfindungsgemäße Drosseleinrichtung 26, die zwischen dem Federraum 420 und einer Leitung 660 angeordnet ist. Bei der Drosseleinrichtung 26 kann es sich beispielswei- se um die in Figur 3 dargestellte Drosseleinrichtung handeln.

Die Drosseleinrichtung 26 gemäß Figur 4 umfasst eine erfin- dungsgemäße Drosselscheibe 10, die an einer Anlagefläche 540 anliegt, wobei in Figur 4 nicht dargestellte, jedoch in der Drosselscheibe 10 vorgesehene Vertiefungen der Anlagefläche 540 gegenüberliegen. Die Anlagefläche 540 weist eine die Drosseleigenschaften vorzugsweise zumindest nicht maßgeblich beeinflussende Bohrung zum Anschluss der Leitung 660 auf. Bei dieser Ausführungsform wird die Drosselscheibe 10 durch die zweite Feder 560 an die Anlagefläche 540 angelegt. Die Dros- selscheibe 10 kann beispielsweise eine Stärke von ungefähr 300 um aufweisen, wobei der durchlassbegrenzende Öffnungs- querschnitt einer herkömmlichen Drosselbohrung von 30 um bis

40 um entsprechen kann. Da vorzugsweise mehrere in Figur 4 nicht dargestellte Vertiefungen 12,14, 16 in der Drossel- scheibe 10 vorgesehen sind, ist zumindest ein vollständiges Verstopfen der Drosseleinrichtung 26 praktisch auszuschlie- ßen, was gegenüber dem Stand der Technik erhebliche Vorteile mit sich bringt. Weiterhin ergeben sich durch die einfach herzustellende Drosseleinrichtung 26 Kostenvorteile im Ver- gleich zu herkömmlichen Drosseleinrichtungen, die eine eine Drosselbohrung aufweisende Drosselscheibe verwenden.

Die Erfindung lässt sich wie folgt zusammenfassen : Die Erfin- dung betrifft eine Drosselscheibe, bei der anstelle einer Drosselbohrung vorzugsweise mehrere die Drosselscheibe nicht durchdringenden Vertiefungen in Form von Gräben 12,14, 16 vorgesehen sind, die den durchflussbegrenzenden Öffnungsquer- schnitt definieren, wenn die Drosselscheibe 10 an eine Anla- gefläche 18 angelegt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Drossel- scheibe 10 unter Einsatz eines Laserstrahls sowie eine Dros- seleinrichtung. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Pumpe-Düse-Einheit, bei der zum Abbau eines eine Schließkraft auf die Düsennadel ausübenden Druckes eine erfindungsgemäße Drosseleinrichtung verwendet wird.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen so- wie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung kön- nen sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.