AT389921B - Kraftstoffeinspritzduese - Google Patents

Description

Nr. 389921

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen mit einer in einem Düsenkörper axial geführten, den Kraftstoffaustritt in den Brennraum der Brennkraftmaschine über Spritzlöcher steuernden Düsennadel, die durch den Druck des Einspritzkraftstoffs gegen die Kraft einer Feder und entgegen der Kraftstoffströmungsrichtung mit ihrem Nadelsitz von einer nahe den Spritzlöchem angeordneten Sitzfläche im S Düsenkörper abhebt, der aus einem die Sitzfläche aufnehmenden, bei an der Brennkraftmaschine befestigter Einspritzdüse dem Brennraum innerhalb einer Aufnahmebohrung frei zugewandten Schaftteil und einem gegenüber diesem im Durchmesser größeren, der Befestigung des Düsenkörpers an einem Düsenhalter dienenden Kopfteil besteht, in dem im Bereich einer den Übergang eines im Kopfteil geführten Führungsschaftes der Düsennadel zu einem einspritzseitig den Nadelsitz tragenden verjüngten Nadelabschnitt bildenden Druckschulter 10 eine an eine Kraftstoffzuführungsbohrung angeschlossene Druckkammer ausgebildet ist, von wo der Einspritzkraftstoff über eine koaxial zum verjüngten Nadelabschnitt im Schaftteil des Düsenkörpers verlaufende Bohrung den Spritzlöchem zugeführt wird, wobei der Schaftteil eine gegenüber dem Kopfteil verringerte Wandstärke aufweist.

Aus der CH-PS 547 950 ist ein Einspritzventil mit einem Düsenkörper bekanntgeworden, welcher für eine 15 bessere thermische Belastbarkeit in einen Kopfteil und einen Schaftteil unterteilt ist, wobei die Länge des Schaftteiles in der Öffnung im Motorkopf ein Vielfaches des Wertes des Außendurchmessers benagt. Die DE-OS 2 004 079 zeigt und beschreibt eine Kraftstoffeinspritzdüse, bei welcher der Düsenkörper aus mehreren Teilen aus gehärtetem Werkstoff besteht und der Düsenkörper für eine dauerhafte Verbindung mit einem Mantel durch Schweißen verbunden ist. 20 Bei Einspritzdüsen der eingangs genannten Art für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Dieselmotoren, wie sie beispielsweise der US-PS 35 23 359 entnehmbar sind und bei welchen die Düsennadel vom Sitz weg nach innen öffnet, ist eine kräftige Feder für die Rückstellung der Düsennadel und Anpressung an ihren Sitz auf Grund der heute üblichen hohen Öffnungsdrücke von 250 bar und darüber erforderlich. Der in den Düsenraum gepreßte Kraftstoff hebt bei Beginn der Einspritzung die Düsennadel gegen die Kraft der Feder von ihrem Sitz ab und öffnet 25 sich damit den Weg zu den Spritzlöchem. Gegen Ende der Förderung fällt dann der Kraftstoffdruck steil ab und die Düsennadel wird durch die Düsenfeder wieder auf ihren Sitz zurückgeschoben. Bedingt durch die hohen Öffnungsdrücke treten dabei relativ hohe Verzögerungen beim Auftreffen der Nadel auf dem Sitz auf, welche entsprechend hohe Stoßkräfte und damit Sitzpressungen und Zugspannungen im Düsenkörper verursachen. Für die Größe der Stoßkraft ist einerseits die Antriebskraft an der Düsennadel, anderseits die Elastizität der Düsennadel 30 und des Düsenkörpers verantwortlich. Auf Grund der erforderlichen Festigkeitseigenschaften und in Übereinstimmung mit den vorgegebenen Druckwerten sind auch die Abmessungen von Düse und Feder weitgehend vorgegeben.

Die Erfindung zielt nun darauf ab, bei einer Einspritzdüse der eingangs genannten Art ohne Vergrößerung der Abmessungen die auftretenden Stoßkräfte ohne Gefahr einer Beschädigung des Düsenkörpers sicher aufzunchmcn, 35 um die Verschleißbeständigkeit derartiger Einspritzdüsen für hohe Offnungsdrucke zu verbessern. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß der Schaftteil des Düsenkörpers zur Erzielung einer erhöhten Elastizität desselben in einem Bereich zwischen dem Kopfteil und dem Bereich der Sitzflächc auf eine gegenüber dem Bereich der Sitzfläche geringere Wandstärke abgesetzt ist, wobei die axiale Länge dieses abgesetzten Bereichs wenigstens halb so lang wie die Länge des verjüngten Düsennadelabschnitts der Düsennadel 40 ist. Dadurch, daß der Schaftdurchmesser des Düsenkörpers zwischen dem Bereich der Sitzfläche und der Stelle, an welcher der Kraftstoff unter Druck zugeführt wird, verringert wird, wird eine Wandstärke des Düsenkörpers ausgebildet, welche lediglich dafür ausreicht, den Beanspruchungen aus dem Innendruck und dem Aufschlagen da Nadel standzuhalten. Durch diese verringerte Wandstärke wird aber nun die Steifigkeit des Düsenkörpers wesentlich verringert und es ergibt sich eine gewisse Elastizität des Düsenkörpers. Dadurch, daß die axiale Länge 45 des auf geringe Wandstärke abgesetzten Bereiches des Düsenkörpers sich über wenigstens die halbe Länge der Düsennadel erstreckt, ergibt sich eine große Elastizität des Düsenkörpers. Unter Ausnützung dieser Elastizität ergeben sich geringere Stoßbeanspruchungen und geringere Zugspannungen. Diese Elastizität führt auch zu einer Verbesserung der Pressung der Düsennadel an ihrem Sitz, so daß auch hier die Verschleißerschcinungcn wesentlich herabgesetzt werden. 50 In besonders einfacher Weise kann die Ausbildung hiebei so getroffen sein, daß der abgesetzte Bereich am Schaftteil des Düsenkörpers über seine gesamte Länge eine gleich große Wandstärke aufweist. Auf diese Weise kann die verringerte Wandstärke in besonders einfacher Weise durch Abdrehen eines Teilbereiches des Schaftes des Düsenkörpers auf geringere Wandstärke ausgebildet werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiclcn näher 55 erläutert. ln dieser zeigen Fig. 1 eine Ausbildung des erfindungsgemäßen Düsenkörpers und Fig. 2 die Ausbildung nach Fig. 1 mit zusätzlich vorgesehenem Wärmeschutz.

In Fig. 1 und 2 ist der Düsenkörper mit (1) bezeichnet. Die Kraftstoffzuführung wird über Bohrungen (2) in den Düsenkörper (1) eingeleitet. In diesem Düsenkörper (1) ist eine Düsennadel (3) in Richtung ihrer Achse 60 verschieblich gelagert. Die Düsennadelfeder ist bei dieser Darstellung nicht eingezeichnet und preßt die Düsennadel (3) gegen den Sitz (4) an demjenigen Ende des Düsenkörpers, an welchem die Spritzlöcher (5) vorgesehen sind. Die Düsennadel (3) wird hiebei durch den Kraftstoffdnick von ihrem Sitz abgehoben und der -2-

Claims (2)

1. Nr. 389921 Düsenkörper ist in seiner Drehlage gegenüber der unmittelbar anschließenden Pumpe bzw. dem Düsennadelfedergehäuse gesichert. Für diese Drehlagensicherung sind Ausnehmungen (6) vorgesehen, in welche Paßstifte des benachbarten Bauteiles eingreifen können. Der Düsenkörper (1) weist zwischen dem Ringraum (7), in welchen die Kraftstoffzufuhrung mündet, und 5 dem Düsennadelsitz (4) einen Bereich (8) auf, in welchem die Wandstärke verringert ist. Die axiale Länge (a) dieses auf geringere Wandstärke abgesetzten Bereiches (8) beträgt etwa die halbe Länge der Düsennadel zwischen dem Düsennadelsitz (4) und dem Ringraum (7), über welchen der Brennstoff zugeführt wird. Dieser Teilbereich (8) mit verringerter Wandstärke stellt eine Elastizität des Düsenkörpers sicher und ermöglicht die Erzielung von Flächenpressungen zwischen dem Ende (9) der Düsennadel (3) und dem Düsennadelsitz (4), so daß die 10 Verschleißbeanspruchung des Düsennadelsitzes (4) verringert wird. Bei der Ausbildung nach Fig. 2 wurden die Bezugszeichen der Fig. 1 beibehalten. Bei dieser Ausbildung ist zusätzlich ein Wärmeschutz (10) vorgesehen, welcher die thermische Belastung des Düsenkörpers (1) verringert. 15 PATENTANSPRÜCHE 20 1. Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen mit einer in einem Düsenkörper axial geführten, den Kraftstoffaustritt in den Brennraum der Brennkraftmaschine über Spritzlöcher steuernden Düsennadel, die durch den Druck des Einspritzkraftstoffs gegen die Kraft einer Feder und entgegen der Kraftstoffströmungsrichtung mit 25 ihrem Nadelsitz von einer nahe den Spritzlöchem angeordneten Sitzfläche im Düsenkörper abhebt, der aus einem die Sitzfläche aufnehmenden, bei an der Brennkraftmaschine befestigter Einspritzdüse dem Brennraum innerhalb einer Aufnahmebohrung frei zugewandten Schaftteil und einem gegenüber diesem im Durchmesser größeren, der Befestigung des Düsenkörpers an einem Düsenhalter dienenden Kopfteil besteht, in dem im Bereich einer den Übergang eines im Kopfteil geführten Führungsschaftes der Düsennadel zu einem einspritzseitig den Nadelsitz 30 tragenden verjüngten Nadelabschnitt bildenden Druckschulter eine an eine Kraftstoffzuführungsbohrung angeschlossene Druckkammer ausgebildet ist, von wo der Einspritzkraftstoff über eine koaxial zum verjüngten Nadelabschnitt im Schaftteil des Düsenkörpers verlaufende Bohrung den Spritzlöchem zugefiihrt wird, wobei der Schaftteü eine gegenüber dem Kopfteil verringerte Wandstärke aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaftteil des Düsenkörpers (1) zur Erzielung einer erhöhten Elastizität desselben in einem Bereich zwischen dem 35 Kopfteil und dem Bereich der Sitzfläche (4) auf eine gegenüber dem Bereich der Sitzfläche (4) geringere Wandstärke abgesetzt ist, wobei die axiale Länge (a) dieses abgesetzten Bereichs (8) wenigstens halb so lang wie die Länge des verjüngten Düsennadelabschnitts der Düsennadel (3) ist.
2. 2. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abgesetzte Bereich (8) am 40 Schaftteil des Düsenkörpers (1) über seine gesamte Länge (a) eine gleich große Wandstärke aufweist. 45 Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-