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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen mit direkter Kraftstoffeinspritzung, bei der der Düsenkopf mit einem in einen Boden übergehenden Innenkonus versehen ist, die Kraftstoffzuleitung zu der den grössten Durchmesser aufweisenden, vom Boden entfernten Seite des Innenkonus führt und das kegelstumpfförmige Ende der axial verschiebbaren, federbelasteten Düsennadel einen etwas grösseren Kegelspitzenwinkel als der Innenkonus besitzt, an dessen Seite mit dem grössten Durchmesser eine eingeschliffene konische Ringzone angeordnet ist, die als Sitz für das Ende der Düsennadel dient und den gleich grossen Kegelspitzenwinkel wie dieses aufweist, wobei das Ende der Düsennadel in Schliessstellung in den Innenkonus eintaucht und die Eintrittsöffnungen der Düsenbohrungen im Bodenbereich des Innenkonus vorgesehen sind.
Eine solche Kraftstoff-Einspritzdüse ist aus der US-PS 4. 106. 702 bekannt. Beim Herstellen des Innenkonus, also beim Fräsen und Schleifen, ist es im allgemeinen wegen der Freistellung der Werkzeuge erforderlich, im Düsenkopf im Anschluss an den Innenkonus ein Sackloch vorzusehen. Dieses Sackloch bedingt aber einen verhältnismässig grossen Schadraum, in dem nach dem Aufsetzen des Nadelendes auf den Innenkonus des Düsenkopfes ein Kraftstoff-Gasgemisch verbleibt, das zufolge der herrschenden hohen Temperatur beim Betrieb der Brennkraftmaschine unkontrolliert in den Verbrennungsraum entweichen kann, was dann eine erhöhte Schadstoffemission in den Abgasen zur Folge hat.
Besteht dagegen der Innenkonus aus zwei Zonen mit verschieden grossem Kegelspitzenwinkel, so ist es möglich, zunächst den Innenkonus mit dem kleineren Kegelspitzenwinkel durchgehend auszufräsen, ohne hiefür ein Sackloch am Boden zu benötigen. Anschliessend kann an der Seite des Innenkonus mit dem grössten Durchmesser die schmälere Ringzone mit dem grösseren Kegelspitzenwinkel eingeschliffen werden, die die eigentliche Dichtfläche für das konische Ende der Düsennadel bildet und eine ausreichende Flächenpressung gewährleistet, ohne dass ein Sackloch benötigt wird.
Dennoch ist bei der bekannten Kraftstoff-Einspritzdüse der Schadraum bei sich in Schliessstellung befindlicher Düsennadel noch verhältnismässig gross, weil der Innenkonus nicht in einem ebenen, sondern in einem muldenförmigen Boden endet und weil vor allem auch das kegelstumpfförmige Ende der Düsennadel nicht bis zum bzw. bis nahe an diesen Boden reicht.
Es ist zwar auch schon bekannt, den Innenkonus des Düsenkopfes in einen ebenen Boden übergehen zu lassen (DE-OS 2 136 205), jedoch ist dabei über die Form des Endes der Düsennadel und auch darüber nichts ausgesagt, wie gross der Abstand der Stirnfläche der Düsennadel vom Boden in der Schliessstellung der Düsennadel ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Kraftstoff-Einspritzdüse so zu verbessern, dass der Schadraum nach dem Schliessen der Düsennadel auf ein Minimum herabgesetzt ist.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Boden des Düsenkopfes in an sich bekannter Weise eben ausgebildet ist und dass im Randbereich des Bodens an diesem ein mit der Stirnfläche des kegelstumpfförmigen Endes der Düsennadel zusammenwirkender Dichtungsring angebracht ist.
Selbstverständlich muss zwischen der Stirnfläche des konischen Endes der Düsennadel einerseits und dem ebenen Boden im Düsenkopf anderseits ein bestimmter, wenn auch geringer Abstand verbleiben, um das dichte Schliessen der Düsennadel überhaupt sicherzustellen. Der durch diesen Abstand bedingte Raum stellt immer noch einen gewissen Schadraum dar. Um auch die sich dadurch ergebenden Folgen hinsichtlich der Schadstoffemission zu vermeiden, ist der mit der Stimfläche des Düsennadelendes zusammenwirkende Dichtungsring vorgesehen.
Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel den Kopf einer erfindungsgemässen Kraftstoff-Einspritzdüse im Axialschnitt, wobei sich die Düsennadel in Offenstellung befindet
Im Kopf (1) einer Kraftstoff-Einspritzdüse ist als Sitz für das konische Ende (2) der axial verschiebbaren und federbelasteten Düsennadel (3) ein insgesamt mit (4) bezeichneter Innenkonus vorgesehen. Die Kraftstoffzuleitung erfolgt durch den freien Ringkanal (5) zwischen der Düsennadel (3) und dem Düsengehäuse zu der den grössten Durchmesser aufweisenden Seite des Innenkonus (4). Das konische Ende (2) der Düsennadel (3) besitzt einen etwas grösseren Kegelspitzenwinkel (s < ) als der Kegelspitzenwinkel (s2) des Innenkonus (4).
Dafür weist dieser Innenkonus (4) eine eingeschliffene Ringzone (6) auf, deren Konizität dem Ende (2) der Düsennadel (3) angepasst ist, d. h. der Kegelspitzenwinkel der eingeschliffenen Ringzone (6) entspricht genau dem Kegelspitzenwinkel (s < ) des Düsennadelendes (2). Der Boden (7) des Düsenkopfes (1) ist eben ausgebildet. Die Eintrittsöffnungen der Düsenbohrungen (8) sind im Bodenbereich des Innenkonus (4) vorgesehen. Am Rand des an den Innenkonus anschliessenden Bodens (7) ist ein mit der Stirnfläche des konischen Endes (2) der Düsennadel (3) zusammenwirkender Dichtungsring (9) angeordnet.
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The invention relates to a fuel injection nozzle for internal combustion engines with direct fuel injection, in which the nozzle head is provided with an inner cone which merges into a base, the fuel feed line leads to the side of the inner cone which has the largest diameter and is from the base and the frustoconical end of the cone axially displaceable, spring-loaded nozzle needle has a slightly larger cone tip angle than the inner cone, on the side with the largest diameter of which is a ground conical ring zone, which serves as a seat for the end of the nozzle needle and has the same size cone tip angle as this, the end of which Immersed nozzle needle in the closed position in the inner cone and the inlet openings of the nozzle bores are provided in the bottom area of the inner cone.
Such a fuel injector is known from US Pat. No. 4,106,702. When manufacturing the inner cone, i.e. when milling and grinding, it is generally necessary to provide a blind hole in the nozzle head in connection with the inner cone because of the release of the tools. However, this blind hole requires a relatively large damage chamber, in which after the needle end has been placed on the inner cone of the nozzle head, a fuel-gas mixture remains which, due to the prevailing high temperature during operation of the internal combustion engine, can escape into the combustion chamber in an uncontrolled manner, which then leads to increased pollutant emissions the exhaust gases.
If, on the other hand, the inner cone consists of two zones with different cone tip angles, it is possible to first mill out the inner cone with the smaller cone tip angle without the need for a blind hole on the floor. The narrower ring zone with the larger cone tip angle can then be ground in on the side of the inner cone with the largest diameter, which forms the actual sealing surface for the conical end of the nozzle needle and ensures sufficient surface pressure without the need for a blind hole.
Nevertheless, in the known fuel injection nozzle, the clearance is still relatively large when the nozzle needle is in the closed position, because the inner cone does not end in a flat but in a trough-shaped bottom and, above all, the frustoconical end of the nozzle needle does not extend as far as or until close to this floor.
Although it is already known to let the inner cone of the nozzle head merge into a flat floor (DE-OS 2 136 205), nothing is said about the shape of the end of the nozzle needle and also about how large the distance of the end face of the Nozzle needle is from the floor in the closed position of the nozzle needle.
The object of the invention is to improve the fuel injection nozzle described at the outset in such a way that the harmful space is reduced to a minimum after the nozzle needle is closed.
The invention solves this problem in that the bottom of the nozzle head is flat in a manner known per se and that in the edge region of the bottom there is a sealing ring which cooperates with the end face of the frustoconical end of the nozzle needle.
Of course, a certain, albeit small, distance must remain between the end face of the conical end of the nozzle needle, on the one hand, and the flat bottom in the nozzle head, on the other hand, in order to ensure the tight closure of the nozzle needle at all. The space caused by this distance still represents a certain harmful area. In order to avoid the resulting consequences in terms of pollutant emissions, the sealing ring cooperating with the end face of the nozzle needle end is provided.
As an exemplary embodiment, the drawing shows the head of a fuel injection nozzle according to the invention in axial section, the nozzle needle being in the open position
In the head (1) of a fuel injection nozzle, an inner cone, generally designated (4), is provided as a seat for the conical end (2) of the axially displaceable and spring-loaded nozzle needle (3). The fuel is fed through the free ring channel (5) between the nozzle needle (3) and the nozzle housing to the side of the inner cone (4) with the largest diameter. The conical end (2) of the nozzle needle (3) has a slightly larger cone tip angle (s <) than the cone tip angle (s2) of the inner cone (4).
For this purpose, this inner cone (4) has a ground ring zone (6), the conicity of which is adapted to the end (2) of the nozzle needle (3), i.e. H. the cone tip angle of the ground ring zone (6) corresponds exactly to the cone tip angle (s <) of the nozzle needle end (2). The bottom (7) of the nozzle head (1) is flat. The inlet openings of the nozzle bores (8) are provided in the bottom area of the inner cone (4). A sealing ring (9) which interacts with the end face of the conical end (2) of the nozzle needle (3) is arranged on the edge of the base (7) adjoining the inner cone.