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Kraftstoffeinspritzdüse Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzdüse
für Brennkraftmaschinen mit in Strömungsrichtung öffnendem Ventil, dessen Ventilkörper
in einer hinter dem Ventilsitz befindlichen Kammer des Düsengehäuses geführt ist
und mit einem zylindrischen Schaft verbunden ist, der durch eine mit ununterbrochener
hohlzylindrischer Wandfläche ausgebildete Auslaßöffnung unter Freilassung eines
ständig offenen Ringspaltes hindurchragt, wobei die Länge der hohlzylindrischen
Wandfläche der Auslaßöffnung deren Durchmesser wesentlich übertrifft und der Schaft
über die ganze Länge der Auslaßöffnung bis zu seinem brennrauinseitigen Ende gleichen
Durchmesser besitzt.
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Bei einer bekannten Ausführung dieser Art ist in der Auslaßöffnung
ein Kölbchen kardanisch aufgehängt, das mit reichlich Spielraum geführt ist und
das durch den in einem Drallraum direkt vor der Auslaßöffnung rotierenden Brennstoff
auf die genau zylindrische Stellung in der Zerstäubungsöffnung eingespielt wird.
Das zylindrisch gestaltete Kölbchen kann in der Gegend der Zerstäubungsöffnung mit
Schneiden oder Nuten ausgestattet sein, die in Zusammenarbeit mit entsprechenden
Schneiden oder Aussparungen in der Austrittsöffnung bei verschiedenen Hubstellungen
verschieden große Zerstäubungsquerschnitte freigeben und somit .eine verschiedenartige
Drosselung des zugeführten Brennstoffes ermöglichen. Ebenso kann dadurch der Zerstäubungswinkel
beeinflußt werden.
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Die Herstellung von derartigen Schneiden oder Nuten innerhalb der
Auslaßöffnungen ist außerordentlich schwierig. Außerdem ist das gegenseitige Zusammenarbeiten
dieser Schneiden und Nuten des in die genau zylindrische Stellung von dem rotierenden
Brennstoff eingespielten Kölbchens und der Zerstäubungsöffnung sehr unsicher, so
daß mindestens zu Beginn nicht immer die gewünschte Zerstäubung eintritt.
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Bei der bekannten Einspritzdüse ist die früher übliche starre Verbindung
von Ventilkörper und Schaft verlassen worden, weil die genaue Ausrichtung der verschiedenen
Durchmesser am Ventil und im Gehäuse Schwierigkeiten bei der Herstellung bereitete.
Diese Schwierigkeiten können jedoch ohne weiteres in ILauf genommen werden, während
die Herstellung von Schneiden oder Rillen in der Auslaßbohrung erheblich mehr Schwierigkeiten
bereitet und. daher durch die Erfindung unbedingt vermieden werden soll. Auch kommt
es beim Gegenstand der Erfindung nicht auf eine mit den Hubstellungen sich ändernde
Drossel-Wirkung, sondern nur auf die Änderung des Zerstäubungskegelwinkels an.
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Mit der Erfindung soll deshalb eine Vorrichtung geschaffen werden,
die sich einfacher herstellen läßt und die infolge ihres einfachen @ Aufbaues auch
ein sicheres Arbeiten verbürgt. Dies wird dadurch erreicht, daß der Schaft in an
sich bekannter Weise mit dem Ventilkörper starr verbunden ist und lediglich in der
Nähe des Austrittsendes der Auslaßöffnung eine Ringnut mit etwa quadratischem Querschnitt
aufweist, die bei geöffnetem Ventil mindestens teilweise außerhalb, bei geschlossenem
Ventil jedoch innerhalb der Auslaßöffnung liegt. Es wird durch diese Ringnut und
die sonst glatte Ausführung des Schaftes und der Auslaßöffnung ein sehr einfacher
Aufbau erhalten, der aber in wirkungsvoller Weise den Kraftstoff zerstäubt.
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Bei geschlossenem Ventil liegt die Ringnut völlig innerhalb der Auslaßöffnung
und verhindert auf diese Weise ein Nachtropfen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbe-ispiel der Erfindung dargestellt;
es zeigt Fig. 1 einen Axialschnitt einer Kraftstoffeinspritzdüse auf einem Motorblock,
Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1, und Fig. 3 eine Teilansicht,
die die Stellung der Ringnut gegenüber der Düsenmündung während des Einspritzens
zeigt.
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Die Kraftstoffeinspritzdüse 5 ist auf einen Motorblock 6 befestigt,
der einen Zylinder 7 und eine Ausnehmung 8 aufweist, die an ihrem Innenende mit
dem Zylinder 7 in Verbindung steht und in deren Innengewinde ein entsprechender
mit Gewinde versehener Vorderabschnitt der Kraftstoffeinspritzdüse 5 eingeschraubt
ist. Eine Kraftstoffleitung 9, deren eines Ende an das Außenende der Einspritzdüse
5 angeschlossen ist, steht mit der Kraftstoffzufuhr (nicht dargestellt) in Verbindung..
Die
Einspritzdüse 5 weist ein axial durchbohrtes Gehäuse 10 von ungefähr zylindrischem
Umriß auf. Am Mittelteil des Gehäuses 10 befindet sich ein Flansch 11, dessen linke
Seite an der Außenfläche des Motorblockes oder an einer zwischen diese Teil eingeschobenen
Unterlegscheibe anliegt. Auf das Außengewinne des rechtsliegenden Abschnittes des
Düsengehäuses wird eine Überwurfmutter 12 aufgeschraubt, die eine nach außen sich
erweiternde axiale Öffnung 13 hat, die das erweiterte Ende 9a der Kraftstoffleitung
9 aufnimmt. Beim Aufschrauben der Kappe 12 wird das Ende 9a der Leitung 9 dicht
gegen das rechtsliegende Kegelende 10a des Gehäuses 10 gedrückt, so daß eine flüssigkeitsdichte
Verbindung hergestellt ist.
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Das mit einer Axialbohrung versehene Gehäuse 10 enthält eine lange
zylindrische Kammer 14, in welcher ein Ventil 15 so angeordnet ist, daß der
Kraftstoff von dem rechtsliegenden Einlaßende in die Kammer 14 einströmt, die Kammer
durchströmt und dann aus einer verengten Öffnung oder Auslaßöffnung 16 des linksliegenden
Endes des Gehäuses 10 ausströmt. Das Ventil 15 ist in Längsrichtung in der Kammer
14 verschiebbar und liegt in geschlossener Stellung auf einem Ventilsitz 17 auf,
der von der linken Kante eines Ringes 18 gebildet wird. Der Ring 18 ist, im wesentlichen
in der gleichen Querebene wie der Flansch 11 liegend, mittels Außengewinde in ein
Innengewinde eines mit einer Schulter versehenen Abschnittes 14a der Kammer 14 eingeschraubt.
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Das Ventil 15 besteht aus einem Mittelstück 20, dessen rechtes Ende
kegelförmig ist, um eine Ventilfläche 21 zu bilden, die mit dem von dem Ring 18
gebildeten Ventilsitz 17 zusammenarbeitet. Aus der Ventilfläche 21 ragt ein Schaft
22, der den Ventilsitzring 18 durchsetzt und an seinem rechten Ende eine kleine
Unterlegscheibe 23 trägt. Die U nterlegscheibe 23 ist an dem Ende des Schaftes 22
mittels eines Nietes 24 oder durch Umbördeln des Endes des Schaftes 22 befestigt.
Eine um den Schaft 22 liegende Feder stützt sich mit ihrem einen Ende gegen den
Ring 18 und mit ihrem anderen Ende gegen die Unterlegscheibe 23.
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Beim Zuführen des Kraftstoffes durch die Zuführleitung 9 verschiebt
sich das Ventil 15 nach links. Um ein Durchströmen zu ermöglichen, hat das Mittelstück
20 des Ventils quadratischen Querschnitt mit abgerundeten Ecken20a, mittels derer
das Mittelstück auf der Wand der Kammer 14 geführt ist. Die flachen Seiten 20b des
Mittelstückes begrenzen mit der benachbarten Wand der Kammer 14 vier durchgehende
Kanäle, deren Gesamtquerschnitt genügt, um den Kraftstoff durchströmen zu lassen.
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Damit das Ventilmittelstück 20 durch Anlegen an die linke Stirnwand
der Kammer das Abströmen von Kraftstoff nicht hindert, weist das Mittelstück Vorsprünge
oder Anschläge 26 auf, die mit der linksliegenden Stirnwand des Ventilmittelstückes
20 aus einem Stück bestehen können und die sich so weit nach links erstrecken, daß
die linke Stirnwand des Mittelstückes 20 von der benachbarten Stirnwand der Kammer
14 bei offenem Ventil Abstand hat.
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Um das Zerstäuben des Kraftstoffes zu verbessern und die Auslaßöffnung
weiter zu verengen, ragt aus der linken Seite des Mittelstückes 20 des Ventils 15
ein stabartiger zylindrischer Schaft27 vor. Dieser Schaft 27 erstreckt sich durch
die Öffnung 16 hindurch und hat einen kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser
der Öffnung 16, so daß ein ringförmiger Spalt für den Durchtritt des Kraftstoffes
vorhanden ist. Der Schaft liegt im wesentlichen konzentrisch zur Öffnung. Durch
Wahl der Abmessungen der Öffnung und des Schaftquerschnittes kann die wirksame Größe
der Auslaßöffnung in engen Grenzen festgelegt werden. Infolge der beim Arbeiten
der Düse erfolgenden Hin- und Herbewegung des Ventilschaftes in der Öffnung 16 wird
eine Verstopfung der Öffnung vermieden, so daß die Düse selbstreinigend ist.
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Zur Erhöhung der Zerstäubungsgüte ist eine Ringnut 30 vorgesehen,
die auf dem Umfang des Schaftes 27 so angeordnet ist, daß sie bei Offenstellung
des Ventils 15 die in Fig. 3 dargestellte Lage einnimmt. Hierdurch ergibt sich eine
bessere Verteilung des Kraftstoffes im Zylinder.
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Bekannte Vorrichtungen, die zur besseren Zerstäubung des Kraftstoffes
einen kegelförmig verbreiterten Kopf am Stirnende des Schaftes und Rillen und Nuten
im Schaft und in der Auslaßöffnung verwenden, erzielen bei komplizierterem Aufbau
nicht die Güte der Zerstäubung, wie sie mit der erfindungsgemäßen Düse erreicht
wird, insbesondere beim Beginn der Einspritzung.