DE1805376B2 - Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einem kraftstoffzuströmseitig von der Druckschalter einer gegen Federkraft öffnenden Düsennadel begrenzten, am Ende eines Kraftstoffzuführkanals im Düsenkörper angeordneten Druckraum, dem der Einspritzkraftstoff je nach Betriebsstellung eines gegen die Kraft einer Feder von außen verstellbaren Ventils entweder ungedrosselt oder bei Leerlaufdrehzahl bzw. niedriger Teillast über eine die Einsprit/.zeit verlängernde Drosselstelle zugeführt wird.

Bei einem bekannten Kraftstoffeinspritzventil dieser Art (britische Patentschrift 10 94 659) ist das von außen verstellbare Ventil als Drehschieber ausgebildet, in dem zum Zweck der gedrosselten bzw. ungedrosselten Kraftstoffzufuhr zum Einspritzventil ein drosselnder und ein nicht drosselnder Kraftstoffdurchgang winkelmäßig gegeneinander versetzt angeordnet sind. Die so Verstellung des Ventils erfolgt entweder durch die Regelstange oder durch das mit der Reglermechanik gekoppelte Gaspedal. In letzterem Fall wird über das Gaspedal durch den Fahrer die Drehzahl des Motors vorgewählt, d. h. die angestrebte Motordrehzahl wird erst nach Linregeln durch den Einspritzpumpenregler nach einer entsprechenden Zeitverzögerung erreicht, vorausgesetzt, daß die Belastung des Motors nicht zu hoch ist. Denn fährt beispielsweise das Fahrzeug bergauf und der Fahrer drückt das Gaspedal auf Vollast, der (*■ Motor ist aber zu schwach, um über die Leerlaufdrehzahl hinauszukommen, so wird durch das von außen verstellbare Ventil der Kraftstoffzuführkanal bereits ungedrosselt aufgesteuert. Die Folge davon ist, daß der Motor sehr laut arbeitet. Bei der Verstellung des Ven- ⁶: tils durch die Regelstange ist zwar die Zuordnung von Einspritzmenge und dem drosselnden bzw. dem nicht drosselnden Kraftstoffdurchgang gegeben. Doch wird

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hier wie auch zusätzlich im vorher geschilderten FaIi Hie Konstruktion, weil durch die feste Anordnung der beiden Kraftstoffdurchgänge in dem Drehschieber bedingte Abhängigkeit bei der Umschaltung vom drosselnden auf den nicht drosselnden Kraftsioffdiirchgang und umgekehrt als nachteilig angesehen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoffeinspritzventil der eingangs genannten Art

schaffen bei dem diese Abhängigkeit beim Umschalten vom drosselnden auf den nicht drosselnden Kraft- -toffdurchgang nicht gegeben ist und außerdem die Verstellung des Ventils stets synchron zum jeweiligen Last- und Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine

""ifiese 'Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß das von außen verstellbare Ventil, als elektromagnetisch betätigtes Zweistellungsvent.l ausgebildet, den Durchgang durch einen von zwei innerhalb des Einspritzventils zum Kraftstoffzuführkanal fuhrenden Kraftstoffkanälen öffnet bzw. schließt und in dem anderen von diesem Ventil nicht beherrschten Krüftstoffkanal die Drosselstelle angeordnet ist.

Durch die elektromagnetische Ansteuerung des Ventils ist eine willkürliche und sehr genaue Steuerung des Leiselaufs der Brennkraftmaschine möglich, was insbesondere bei den zunehmenden Umweltschutzforderungen von großer Bedeutung ist. Die Steuerimpulse können unmittelbar von der Drehzahl, aber auch von dem durch das Gaspedal angelenkten Verstellhebel oder der Regelstange der Einspritzpumpe ausgehen. . .js der DT-AS 11 92 874 ist zwar eine Einspritzvorrichtung für einen verzögerten Einspritzverlauf bekannt, bei der ebenfalls zwei zum Kraftstoffzuführkanal führende Krafistoffkanäle vorhanden sind, von denen der eine als Drosselkanal stets offen ist, während der andere nicht drosselnde Kanal ein zum Einspritzventil hin öffnendes Rückschlagventil enthält. Die Drosselwirkung tritt jedoch stets nur am Anfang auf und zwar bis zur öffnung des Rückschlagventils bei einem bestimmten Kraftstoffdruck. Somit wird nicht die ganze Spritzzeit verlängert und findet auch kein äußerer Eingriff statt, d h. eine Beschränkung auf einen bestimmten Drehzahl- und Lastbereich ist hier nicht möglich.

Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind der Elektromagnet und das ah axial verstellbarer Schieber ausgebildete Zweistellungsventil in einer Achse angeordnet, die die Achse des Einspritzventils senkrecht kreuzt. Eine derartige Anordnung ist aus der französischen Patentschrift 14 62 1.58 bekannt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das KraHstolicin-

spritzventil, . .

F i g. 2 einen Teilschnitt durch das Einspritzventil gemäß Linie 11-11 in F i g. 1.

An einem Düsenhalter 1 ist mittels einer Muffe 2 ein Zwischenteil 3 durch gegenläufige Gewinde festgespannt. An das Zwischenteil 3 ist durch eine Überwurfmutter 4 eine Zwischenplatte 5 und an die Zwischenplatte 5 ein Düsenkörper 6 festgespannt.

Im Düsenkörper 6 ist dichtend und axial verschiebbar eine Düsennadel 8 gelagert, die, sobald der Druck in einem Druckraum 9 ausreichend hoch ist, entgegen der Kraft einer in einer Axialbohrung des Zwischenteils 3 angeordneten Rückstellfeder 10 verschoben wird. Hierbei steuert die Düsennadel 8 ein Spritzloch 11 auf, dessen Querschnitt der größten einzuspritzenden

Kraftstoffmenge angepaßt sein muß. Zwischen Rücksteilfeder 10 und Düsennadel 8 ist ein Federteller 12 geschaltet. Die Zwischenplatte 5 dient als Hubbegrenzung für die Düsennadel.

Ein am Düsenhalter 1 angeordneter Anschlußstutzen 14 dient zur Verbindung von zwe". im Einspritzventil verlaufenden Kraftstoffkanälen 15 und 16 mit einer von der Einspritzpumpe her führenden, nicht dargestellten Druckleitung. Die Kanäle 15 und 16 werden durch eine Ringnut 17 miteinander verbunden, die auf derjenigen Stirnseite des Zwischenteils 3 angeordnet ist, mit der dieses den Düsenhalter berührt.

Von dieser Ringnut 17 führt ein Kraftstoffzuführkanal 18 zum Druckraum 9 im Düsenkörper 6.

Das in die Ringnut 17 mündende Ende des Kanals 16 ist aufgebohrt und nimmt in diesem erweiterten Abschnitt einen kalibrierten Drosseleinsatz 19 auf. Dieser Drosseleinsatz 19 ist beim Auseinandernehmen des Einspritzventils leicht auszutauschen.

Der Durchgang des Kanals 15 wird durch ein entgegen der Kraft einer Feder 20 verschiebbares, als Steuerschieber ausgebildetes Zweistellungsventil 21 gesteuert. Der Steuerschieber hat hierzu eine Ringnut 22. die mit dem stromaufwärts liegenden Abschnitt des Kraftstoffkanals 15 zur Druckentlastung in stetiger Verbindung steht. Der Steuerschieber ist in einer Bohrung 23 dicht geführt, deren eines Ende durch einen Stopfen 24 verschlossen ist, und wird durch einen Elektromagneten axial verschoben, wobei dieser Schieber den Kraftstoffkanal 15 entweder ungedrosselt ireigibt oder ihn sperrt.

Auf den Steuerschieber ist ein Anker 26 aufgeschraubt, der infolge seines Durchmessers, der größer ist als der des Steuerschiebers, zugleich als ein die Ruhelage des Steuerschiebers bestimmender Anschlag dient. Zur Tolericrung dieser Ruhelage sind zwischen Düsenhalter und Anker Scheiben 27 angeordnet, die zugleich den Aufschlag dämpfen. Über den Anker 26 isl ein Elektromagnet 28 mit einer Erregerspule 29 gestülpi und durch eine Überwurfmutter 30 am Düsenhaiter 1 befestigt.

Um eine Druckentlastung der an den Stirnflächen des Steuerschiebers befindlichen Räume sowie des die Rückstellfeder aufnehmenden Raumes zu erhalten, hat der Steuerschieber eine Axialbohrung 31, und der Raum 32 an der dem Anke^r abgewandten Stirnfläche des Schiebers ist durch einen Kanal 32' mit dem die Rückstellfeder 10 aufnehmenden Raum verbunden. Der Innenraum des Elektromagneten 28 wiederum isi durch einen Leckkanal 33 druckentlastet, an den eine nicht dargestellte Leckleitung anschließbar ist.

Die Wirkungsweise des beschriebenen Einspritzventils ist folgende: Der Kraftstoff gelangt von der Einspritzpumpe über die nicht dargestellte Druckk-uung, den Anschlußstutzen 14 in die Kraftstoffkanäle 15 und 16 des Einspritzventils. Von dort über die Ringnut 17, tien Kraftstoffzuführkanal 18 in den Druckraum 9, so daß die Düsennadel 8 entgegen der Kraft der Feder 10 verschoben wird und zur Einspritzung das Spritzloch 11 freigibt. Diese Kraftstofführung bleibt unverändert solange der Motor im Vollast- oder hohen Teillastbereich arbeitet. Fällt jedoch die Leistung in den niedrigen Teillastbereich bzw. Leerlaufbereich, so erhält über nicht dargestellte Mittel /.. B. die Regelstange oder den Verstellhebel der Einspritzpumpe und einen enisprechcndep Schalter die Erregerspule 29 einen Stromimpuls, wodurch der Magnet 28 erregt wird und der Anker 26 entgegen der Kraft der Feder 20 den Steuerschieber axial verschiebt. Dadurch wird der Kanal 15 gesperrt. In diesem niedrigen Teillast- und Leerlaufbereich kann also die zugeführte Kraftstoffmenge nur noch über den Krattstoffkanal 16 und den Drosseleinsatz 19 zur Ringnut 17 und dann zur Einspritzung gelangen Dies führt dazu, daß die bei niedriger Teillas! und Leerlauf nur verhältnismäßig geringen Einspritzmengen eine wesentlich längere Zeil brauchen, um die Drossel 19 zu durchströmen, als wenn sie lediglich das Spritzloch U zu passieren hätten. Diese Verlängerung der Spritzdauer führt zu einer Dämpfung der sonst in diesem Bereich sehr stark hervortretenden Verbrennungsgeräusche.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche: 18 05

1. Kraflstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einem kraftstoffzuströmseitig von der i Druckschulter einer gegen Federkraft öffnenden Düsennadel begrenzten, am Ende eines Kraftstottzuführkanals im Düsenkörper angeordneten Druckraum, dem der Einspritzkraftstoff je nach Betnebsstellung eines gegen die Kraft einer Feder von ig außen verstellbaren Ventils entweder ungedrosselt oder bei Leerlaufdrehzahl bzw. niedriger Teillast über eine die Einspritzzeit verlängernde Drosselstelle zugeführt wird, dadurch gekennzeichne ι, daß das von außen verstellbare Ventil. als elektromagnetisch betätigtes Zweistellungsven-

til (21) ausgebildet, den Durchgang durch einen <όπ zwei innerhalb des Einspritzventils zum Kraftstottzuführkanal (18) führenden Kxaftstoffkanalen (15, 16) öffnet bzw. schließt und in dem anderen, von diesem Ventil (21) nicht beherrschten Kraftstoffkanal (16) die Drosselstelle angeordnet ist.

2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet und das als axial verstellbarer Schieber ausgebildete Zweistellungsventil (21) in einer Achse angeordnet sind, die die Achse des Einspritzventils senkrecht kreuzt.