DE1601988C3 - Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Stücks Nuten aufweist, die praktisch erst nach dem Aufliegen der Mantelfläche an einer hohlkonischen Gegenwand des die axiale Auslaßöffnung aufnehmenden Ventilabschlußteils zu den den Kraftstoff in Drehung versetzenden Nuten werden. Eine Kraftstoffdrehung kann mit diesem Ventil somit erst zum Ende des Nadelhubes hin eintreten.

Bei einem anderen bekannten Kraftstoffeinspritzventil (französische Patentschrift 987 915) ist innerhalb einer Kraftstoffzuführbohrung ein ortsfester Ringbund angeordnet, der auslaßseitig einen Ringraum begrenzt. Dieser Ringbund weist schrägverlaufende, den Kraftstoff in Drehung versetzende Nuten auf. Der in Drehung versetzte Kraftstoff wird über die konische Wand eines Ventilabschlußteils unter Führung durch ein mit Abstand von dieser Wand im Inneren des Ventils angeordneten Profilstücks den die Wand des Ventilabschlußteils senkrecht durchsetzenden Einspritzbohrungen zugeführt. Bei diesem Ventil tritt zwar bereits bis zu einem gewissen Grade eine die Kraftstoffteilchen stärker aufbrechende Erhöhung der Kraftstoffdrehung dadurch ein, daß der Kraftstoff über die konische Fläche des Ventilabschlußteils den auf einem kleineren Durchmesser angeordneten Einspritzbohrungen zugeführt wird. Eine optimale Verfeinerung der Kraftstoffteilchen, besonders zu Beginn der Einspritzung, ist mit diesem Ventil jedoch nicht möglich.

Schließlich sei noch auf die für sich bekannte auslaßseitige Anordnung eines an einer Ventilnadel sitzenden Kolbens im Drosselsitz mit einer Bohrung bei einem Einspritzventil hingewiesen (deutsche Patentschrift 828 328).

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der ein Einspritzventil im Querschnitt darstellenden Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt die linke Hälfte des Querschnitts die Ventilnadel in der geschlossenen Stellung und die rechte Hälfte die Ventilnadel in der voll geöffneten Stellung,

Das in der Zeichnung im Axialschnitt gezeigte Kraftstoffeinspritzventil ist als auswechselbare Ventileinheit ausgebildet und wird mit einem Flansch 12 an einem Halter für die Befestigung am Zylinderkopf verklemmt. Der Flansch 12 hat eine Kraftstoffzuführöffnung 11, die in den- Innenraum 13 eines am Flansch anschließenden Gehäuses 10 mündet. In dem Innenraum 13 des Gehäuses 10 ist ein Ventilführungsteil 16 zur Führung der Ventilnadel 26 angeordnet. An einer Schulter 24 des Ventilführungsteiles 16 sützt sich eine Ventilfeder 23 ab, die kraftstoffeinlaßseitig an einem Federteller 25 anliegt, der am Ventilschaft 30 der Ventilnadel 26 mit Hilfe eines Halteringes 27 befestigt ist, der in einer Nut 28 des Ventilschaftes 30 sitzt. Auf der einlaßseitigen Stirnseite des Ventilführungsteils 16 kann eine Hubbegrenzungsscheibe 38 angeordnet werden. Kraftstoffauslaßseitig endet das Ventilführungsteil 16 in einem Flansch 20 mit einer Stirnfläche 21, wobei zwischen der Schulter 24 und dem Flansch 20 durch die Wand des Ventilführungsteils hindurchgehende und in der Führungsbohrung 17 für den Ventilschaft 30 mündende radiale Querbohrungen 22 angeordnet sind. Die Führungsbohrung 17 des Ventilführungsteils 16 geht auslaßseitig nach den Querbohrungen 22 in einen konischen Gegensitz 18 über, an den sich eine gegenüber dem Austrittsdurchmesser des Gegensitzes 18 erweiterte Bohrung 19 anschließt. In der Führungsbohrung 17 des Ventilführungsteils 16 ist der Schaft 30 der Ventilnadel 26 axial beweglich geführt, wobei am auslaßseitigen Ende des Schaftes

30 eine Einschnürung 29 vorgesehen ist, in den die ίο Querbohrungen 22 münden. Die Einschnürung 29 des Ventilschaftes 30 geht in eine konische Sitzfläche

31 der Ventilnadel über, die mit dem konischen Gegensitz 18 zusammenwirkt. Auslaßseitig hinter dem konischen Teil 31 ist die Ventilnadel 26 mit einem Kolben 32 versehen, der in der erweiterten Bohrung 19 mit Drosselsitz aufgenommen wird und an seinem Umfang schräg verlaufende, den Kraftstoff in Drehung versetzende Nuten 40 aufweist. An den Kolben

32 schließt sich ein konisches Profilstück 39 an, das ao in einen entsprechend ausgebildeten Innenraum 36 eines Ventilabschlußteils 33 ragt, das in eine Sacklochbohrung 36 mündet, von der Einspritzbohrungen 37 abgehen. Das Ventilabschlußteil 33 hat einen Flansch 35, dessen Stirnfläche 34 an der Stirnfläche 21 des Flansches 20 anliegt.

Das Gehäuse 10 hat auslaßseitig eine gegenüber der Bohrung des Innenraumes 13 vergrößerte Bohrung 14, an die sich ein verformbares Endteil 15 anschließt. Das aus dem Ventilführungsteil 16, der Ventilnadel 26, dem Federteller 25 und der Ventilfeder 23 zusammengesetzte Bauelement wird in die Bohrung 14 des Gehäuses 10 eingeschoben, bis der Flansch 20 an der in der Gehäusewandung durch die am Ende der Bohrung 14 gebildete Schulter anliegt.

Dann wird das Ventilabschlußteil 33 mit seinem Flansch 35, in der Bohrung 14 zentriert geführt, auf den Flansch 20 aufgesetzt und das verformbare Endteil 15 über den Flansch 35 des Ventilabschlußteils

33 gefaltet.

Der durch die Öffnung 11 in den Innenraum 13 geführte Kraftstoff strömt über die radialen Querbohrungen 22 in den Raum 17 im Bereich der Einschnürung 29 des Ventilschaftes 30. In Offenstellung des Ventils strömt der Kraftstoff zum Drosselsitz und durch die Nuten 40 in die Sacklochbohrung 36 und von dort über die Einspritzbohrungen 37 in den Verbrennungsraum. Zu Beginn der Kraftstoffzufuhr befindet sich der Kolben 32 noch in der erweiterten Bohrung 19, wodurch eine extrem starke Kraftstoffdrehung erreicht wird, die sich verringert, wenn der Kolben 32 aus der Bohrung 19 austritt. Da der Durchmesser der Sacklochbohrung 36 relativ klein ist, wird dadurch die Drehung des Kraftstoffs erhöht, ehe er aus den Einspritzbohrungen 37 in Form extrem kleiner Teilchen austritt.

Da der Kolben 32 mit Drosselsitz in der erweiterten Bohrung 19 aufgenommen wird, wird die Ventilnadel 26 bei hoher Frequenz während des Strömens des Brennstoffs durch das Ventilabschlußteil hin- und herbewegt, was einen günstigen Einfluß auf die Dispersion des über die Einspritzbohrungen 37 eingespritzten Kraftstoffs ausübt und zu einer verbesserten Verbrennung des Kraftstoffs führt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

deutschen Gebrauchsmuster 1 775 843 bekannt. Die

Patentanspruch: Ventilnadel weist bei diesem Ventil oberhalb ihres

Nadelsitzes einen Bund auf, der, eine dem Durchtritt

Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschi- des Kraftstoffs zum Nadelsitz dienende Einschnünen mit einer mit ihrem Schaft in der Bohrung 5 rung im Ventilschaft unterbrechend, zugleich mit eines Ventilführungsteils geführten, bei Zufüh- einem weiteren, weiter oben angeordneten Führungs-. rung unter Druck stehenden Kraftstoffs über ra- bund den Ventilschaft in der Führungsbohrung führt diale, im Führungsteil angeordnete und in der und an seinem Umfang die den Kraftstoff in Dre-Führungsbohrung mündende Querbohrungen in hung versetzenden Nuten aufweist. Durch.den die-Strömungsrichtung des Kraftstoffs sich öffnenden io sem Bund in Strömungsrichtung des Kraftstoffs nachsowie den Kraftstoff in Drehung versetzende Nu- geschalteten Nadelsitz besteht die Gefahr der Beeinten aufweisenden Ventilnadel, die kraftstofraus- trächtigung der zudem über den ganzen Nadelhub laßseitig mit einem konischen Nadelsitz versehen bewirkten Kraftstoffdrehung. Besondere, die Dreist, der mit Hilfe einer sich einerseits an einer hung des Kraftstoffs steigernden Maßnahmen sind Schulter des Ventilführungsteils und anderer- 15 bei dieser Ventilbauart praktisch nicht möglich, so seits an einer am kraftstoffauslaßseitigen Ende daß die mit einem derartigen Kraftstoffeinspritzventil des Ventilschaftes angebrachten Federanlage ab- erreichbare Kraftstoffdrehung nicht immer ausreistützenden, konzentrisch zur Ventilnadel an- chend ist, um das gewünschte Dispergieren des Kraftgeordneten Schraubendruckfeder in Schließrich- Stoffs in Form sehr kleiner Teilchen zu erreichen,
tung des Ventils an einem im Ventilführungsteil 20 Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bekonisch ausgebildeten Gegensitz anliegt,'welch steht darin, ein Kraftstoffeinspritzventil zu schaffen, letzterer in eine Bohrung übergeht, die einen hin- mit dem möglichst feine Kraftstoffteilchen, besonders ter dem Nadelsitz liegenden Ansatz der Ventilna- zu Beginn der Einspritzung, in den Brennraum der del aufnimmt, dadurch gekennzeich- Brennkraftmaschine einspritzbar sind,
net, daß die an den Gegensitz (18) anschlie- 25 Diese Aufgabe wird bei einem Kraftstoffeinspritzßende Bohrung (19) zylindrisch ausgebildet ist ventil der eingangs beschriebenen Art dadurch gesowie einen im Verhältnis zum Austrittsdurch- löst, daß die an den Gegensitz anschließende Bohmesser des Gegensitzes (18) größeren Durchmes- rung zylindrisch ausgebildet ist sowie einen im Verser aufweist und den als Kolben (32) ausgebilde- hältnis zum Austrittsdurchmesser des Gegensitzes ten, an seinem Umfang die den Kraftstoff in Dre- 30 größeren Durchmesser aufweist und den als Kolben hung versetzenden Nuten (40) tragenden Ansatz ausgebildeten, an seinem Umfang die den Kraftstoff der Ventilnadel (26) mit Drosselsitz aufnimmt, in Drehung versetzenden Nuten tragenden Ansatz und daß der beim Öffnungshub der Nadel voll- der Ventilnadel mit Drosselsitz aufnimmt, und daß ständig aus der Bohrung (19) heraustretende KoI- der beim Öffnungshub der Nadel vollständig aus der ben (32) mit einem sich an ihn anschließenden, 35 Bohrung heraustretende Kolben mit einem sich an konisch verjüngenden Profilstück (39) versehen ihn anschließenden, konisch verjüngenden Profilist, welches in einen entsprechend konisch ausge- stück versehen ist, welches in einen entsprechend kobildeten Innenraum eines sich kraftstoffauslaßsei-' nisch ausgebildeten Innenraum eines sich kraftstofftig an das Ventilführungsteil (16) anschließenden auslaßseitig an das Ventilführungsteil anschließenden Ventilabschlußteils (33) in eine Sacklochbohrung 40 Ventilabschlußteils in eine Sacklochbohrung mit (36) mit mehreren von dieser abgehenden Ein- mehreren von dieser abgehenden Einspritzbohrungen spritzbohrungen (37) mündet. mündet.

Durch den bereits eine Verfeinerung der Kraftstoffteilchen erreichenden, mit Drosselsitz in der

45 Bohrung aufgenommenen Kolben der Ventilnadel

wird zusammen mit den am Umfang des im Verlauf des Nadeihubes aus der Bohrung heraustretenden Kolbens angeordneten Nuten zur Erzielung einer

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil Kraftstoffdrehung erreicht, daß die Verfeinerung der

für Brennkraftmaschinen mit einer mit ihrem Schaft 50 Kraftstoffteilchen besonders zu Beginn der Einsprit-

in der Bohrung eines Ventilführungsteils geführten, zung verbessert wird, was zu einer schnelleren und

bei Zuführung unter Druck stehenden Kraftstoffs gleichmäßigeren Zündung und Verbrennung und so-

über radiale, im Führungsteil angeordnete und in mit zu einer erhöhten Leistung führt. Dabei wird die

der Führungsbohrung mündende Querbohrungen in dem Kraftstoff durch die Nuten erteilte Drehung da-

Strömungsrichtung des Kraftstoffs sich öffnenden so- 55 durch verstärkt, daß der rotierende Kraftstoff in der

wie den Kraftstoff in Drehung versetzende Nuten Sacklochbohrung auf einen kleinstmöglichen Drehra-

aufweisenden Ventilnadel, die kraftstoffauslaßseitig dius gebracht wird, so daß der Kraftstoff beim Aus-

mit einem konischen Nadelsitz versehen ist, der mit treten aus den Einspritzbohrungen in verstärktem

Hilfe einer sich einerseits an einer Schulter des Ven- Maße »aufgebrochen« und in Form sehr kleiner

tilführungsteils und andererseits am kraftstoffauslaß- 60 Partikeln dispergiert ist. Um die Drehbewegung des

seitigen Ende des Ventilschaftes angebrachten Feder- Kraftstoffs auf dem Weg zur Sacklochbohrung opti-

. anlage abstützenden, konzentrisch zur Ventilnadel mal zu halten, ist das an den Kolben der Ventilnadel

angeordneten Schraubendruckfeder in Schließrich- angeschlossene konische Profilstück vorgesehen,

tung des Ventils an einen im Ventilführungsteil ko- Es ist zwar bereits ein an einer Ventilnädel sitzon-

nisch ausgebildeten Gegensitz anliegt, welch letzterer 65 der Kolbenkopf bei einem Kraftstoffeinspritzventil

in eine Bohrung übergeht, die einen hinter dem Na- ' bekannt (USA.-Patentschrift 2 407 915), der in der

delsitz liegenden Ansatz der Ventilnadel aufnimmt. Mantelfläche eines sich konisch zu einer axialen

Ein derartiges Kraftstoffeinspritzventil ist aus dem Auslaßöffnung hin verjüngenden konischen Profil-