DE19907355A1 - Düseneinheit zur Dosierung von Flüssigkeiten oder Gasen - Google Patents
Düseneinheit zur Dosierung von Flüssigkeiten oder GasenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Düseneinheit (2) zur Dosierung von Flüssigkeiten oder Gasen, mit einem Düsenkörper (4) und einer in einer Führungsbohrung (5) des Düsenkörpers (4) zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung verschiebbar geführten Düsennadel (6), wobei die Düsennadel (6) mindestens eine in die Führungsbohrung (5) mündende Zumessöffnung (9) steuert, wobei die Düsennadel (6) in der geschlossenen Stellung auf einem Dichtsitz (8) des Düsenkörpers (2) aufliegt. Um die Abmessungen der Düseneinheit (2) reduzieren zu können, ohne dass es jedoch zu einer Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit der Düseneinheit (2) kommt, wird vorgeschlagen, dass die Führungsflächen (10; 11) zwischen der Führungsbohrung (5) und der Düsennadel (6) zumindest teilweise außerhalb des Dichtsitzes (8) angeordnet sind.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Düseneinheit zur
Dosierung von Flüssigkeiten oder Gasen, mit einem
Düsenkörper und einer in einer Führungsbohrung des
Düsenkörpers zwischen einer offenen und einer geschlossenen
Stellung verschiebbar geführten Düsennadel, wobei die
Düsennadel mindestens eine in die Führungsbohrung mündende
Zumessöffnung steuert, wobei die Düsennadel in der
geschlossenen Stellung auf einem Dichtsitz des Düsenkörpers
aufliegt.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Zumessventil zur
Dosierung von Flüssigkeiten oder Gasen, mit einer
Düseneinheit und einer Aktoreinheit zum Betätigen der
Düseneinheit.
Derartige Düseneinheiten und derartige Zumessventile sind
in unterschiedlichen Ausführungsformen aus dem Stand der
Technik bekannt. So wird bspw. in der DE 195 00 706 A1 ein
Zumessventil offenbart, das als ein Einspritzventil für
Kraftstoff-Einspritzsysteme von Brennkraftmaschinen
ausgebildet ist. Das offenbarte Zumessventil weist eine
Düseneinheit zur Dosierung von Kraftstoff, eine
Aktoreinheit zum Betätigen der Düseneinheit und einen
Wegtransformator oder Wegverstärker auf. Die Düseneinheit
hat einen Düsenkörper und eine in einer Führungsbohrung des
Düsenkörpers zwischen einer offenen und einer geschlossenen
Stellung verschiebbar geführte Düsennadel. Am unteren
Stirnende der Führungsbohrung ist außen am Düsenkörper ein
Dichtsitz ausgebildet. In der geschlossenen Stellung der
Düsennadel liegt ein Dichtelement der Düsennadel auf dem
Dichtsitz und dichtet eine Zumessöffnung ab. Im Verlauf des
Öffnungshubs der Düsennadel wird das Dichtelement von dem
Dichtsitz abgehoben und die Zumessöffnung wird geöffnet.
Bei dem hier offenbarten Zumessventil, bzw. bei der
offenbarten Düseneinheit liegen die Führungsflächen
zwischen dem Düsenkörper und der Düsennadel innerhalb des
Dichtsitzes. Die Zumessöffnung liegt außerhalb des
Dichtsitzes. Dies gilt für sämtliche Arten der offenbarten
Zumessventile, unabhängig davon, ob es sich um ein nach
außen öffnendes Zumessventil (sog. A-Ventil) mit einem
außen am Düsenkörper angeordneten Dichtsitz oder um ein
nach innen öffnendes Zumessventil (sog. I-Ventil) mit einem
innen im Düsenkörper angeordneten Dichtsitz handelt.
Ein wichtiges Ziel bei der Weiterentwicklung von
Zumessventilen und Düseneinheiten der eingangs genannten
Art ist es, die Abmessungen der Zumessventile bzw. der
Düseneinheiten zu reduzieren. Die Abmessungen können jedoch
nicht beliebig reduziert werden. Bei geringen Abmessungen
und damit häufig verbundenen geringen Materialstärken kann
es nämlich insbesondere bei einer Düseneinheit aufgrund von
Verschleiß zu einer Materialabtragung und zu einer
Beschädigung und in der Folge zu einem Ausfall kommen.
Ein weiteres Problem bei Zumessventilen mit geringen
Abmessungen ist das Fressen des Führungsspalts zwischen dem
Düsenkörper und der Düsennadel. Die Gefahr des Fressens des
Führungsspalts nimmt mit abnehmenden Abmessungen der
Düseneinheit bzw. des Zumessventils, d. h. mit abnehmenden
Führungsspaltmaßen zu.
Schließlich stellt die Verkokung der Düseneinheit bei
Zumessventilen mit geringen Abmessungen ein Problem dar.
Die Verkokung betrifft zum einen die Zumessöffnungen der
Düseneinheit. Die Verkokung erfolgt ungleichmäßig, und von
dem ursprünglichen Strömungsquerschnitt der Zumessöffnungen
bleibt meist nur ein Bruchteil des ursprünglichen
Querschnitts frei. Die Verkokung betrifft zum anderen den
Führungsspalt zwischen den Führungsflächen der Düsennadel
und des Düsenkörpers. Durch Verkokungsrückstände in dem
Führungsspalt kann es zu einer Hemmung der
Düsennadelbewegung kommen. Die Verkokungsneigung nimmt mit
abnehmenden Abmessungen des Führungsspalts zu.
Deshalb ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Düseneinheit der eingangs genannten Art dahingehend
weiterzubilden, dass die Abmessungen der Düseneinheit
reduziert werden können, ohne dass es jedoch zu den
Problemen der oben genannten Art kommt.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend
von der Düseneinheit der eingangs genannten Art vor, dass
die Führungsflächen zwischen der Führungsbohrung und der
Düsennadel zumindest teilweise außerhalb des Dichtsitzes
angeordnet sind.
Die erfindungsgemäße Düseneinheit kann als eine nach außen
oder als eine nach innen öffnende Düseneinheit ausgebildet
sein. Unabhängig von der Öffnungsrichtung der Düsennadel
sind die Führungsflächen zumindest teilweise außerhalb des
Dichtsitzes angeordnet. Vorteilhafterweise öffnet die
Düsennadel der erfindungsgemäßen Düseneinheit jedoch nach
außen.
Ein weiterer Teil der Führungsflächen ist innerhalb des
Dichtsitzes, also im Inneren der Düseneinheit ausgebildet.
Der Abstand zwischen den Führungsflächen im Inneren der
Düseneinheit und den Führungsflächen außerhalb des
Dichtsitzes wird möglichst groß gewählt, dass die Gefahr
des Verkantens der Düsennadel in der Führungsbohrung und
ein Fressen des Führungsspalts selbst bei kleinen
Abmessungen der Düseneinheit möglichst gering gehalten
wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden
Erfindung wird vorgeschlagen, dass der nach außen
gerichtete Bereich des Düsenkörpers mit den Führungsflächen
und der mindestens einen Zumessöffnung als ein gesonderter,
an dem restlichen Düsenkörper befestigter
Zumessöffnungsvorsatz ausgebildet ist. Wenn die
Führungsflächen zwischen der Führungsbohrung und der
Düsennadel zumindest teilweise außerhalb des Dichtsitzes
angeordnet sind, setzt dies bei einer nach außen öffnenden
Düseneinheit voraus, dass der außerhalb des Dichtsitzes
liegende Teil der Düsennadel eine größere
Querschnittsfläche aufweist als der restliche Teil.
Entsprechend weist der außerhalb des Dichtsitzes liegende
Teil der Führungsbohrung einen größeren Querschnitt auf als
der restliche Teil. Bei einer nach innen öffnenden
Düseneinheit weist der außerhalb des Dichtsitzes liegende
Teil der Düsennadel eine geringere Querschnittsfläche auf
als der restliche Teil. Entsprechend weist der außerhalb
des Dichtsitzes liegende Teil der Führungsbohrung einen
geringeren Querschnitt auf als der restliche Teil. Diese
Ausgestaltung der Düsennadel und der Führungsbohrung
jeweils mit unterschiedlichen Querschnitten stellt hohe
Anforderungen an die Fertigung der Düseneinheit. Durch die
vorgeschlagene Weiterbildung der vorliegenden Erfindung
kann die Fertigung der erfindungsgemäßen Düseneinheit
entscheidend vereinfacht werden. Dazu wird zunächst die
Düsennadel in die Führungsbohrung des Düsenkörpers
eingeführt und dann der Zumessöffnungsvorsatz derart auf
den Düsenkörper aufgesetzt, dass die Führungsfläche des
Zumessöffnungsfortsatzes auf die Führungsfläche der
Düsennadel geschoben wird. Dann wird der
Zumessöffnungvorsatz an dem restlichen Düsenkörper
befestigt.
Es ist denkbar, dass der Dichtsitz an dem restlichen Teil
des Düsenkörpers ausgebildet ist. Vorteilhafterweise ist
der Dichtsitz des Düsenkörpers jedoch in dem
Zumessöffnungsvorsatz ausgebildet.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der
Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Führungsflächen
zwischen der Führungsbohrung und der Düsennadel zumindest
teilweise mit einem Festschmierstoff beschichtet sind. Die
Festschmierstoffe werden bspw. durch Gasphasenabscheidung
(Chemical Vapour Deposition, CVD) auf die Führungsflächen
aufgetragen. Es ist auch denkbar, die Festschmierstoffe
durch rein physikalische Methoden in die Gasphase zu
überführen um dann auf den Führungsflächen abgeschieden zu
werden. Dieses physikalische Beschichtungsverfahren wird
auch als Physical Vapour Deposition (PVD) bezeichnet.
Als Festschmierstoffe werden Schmierstoffe bezeichnet, die
in fester Form für Schmieraufgaben unter extremen
Bedingungen der Umgebung (Temperatur, aggresive Stoffe),
der Gleitpaarung (oszillierende Belastung, hohe Belastung
bei geringer Geschwindigkeit) oder der Instandhaltung
(keine Möglichkeit der Nachschmierung) eingesetzt werden.
Die Festschmierstoffe werden als Pulver, Suspension oder
Paste verwendet.
Durch die Beschichtung der Führungsflächen mit einem
Festschmierstoff wird ein Fressen des Führungsspalts
zwischen dem Düsenkörper und der Düsennadel verhindert.
Außerdem können sich Verkokungsrückstände auf den
beschichteten Führungsflächen sehr schlecht halten. Eine
Hemmung der Düsennadelbewegung durch Verkokungsrückstände
in dem Führungsspalt wird dadurch wirksam verhindert.
Schließlich weisen die mit einem Festschmierstoff
beschichteten Führungsflächen eine wesentlich höhere
Verschleißfestigkeit auf. Durch eine Beschichtung der
Führungsflächen mit einem Festschmierstoff können die
Abmessungen der erfindungsgemäßen Düseneinheit somit weiter
verringert werden, ohne zu einer Beeinträchtigung der
Funktion der Düseneinheit zu führen.
Auch bei dieser Düseneinheit mit den mit einem
Festschmierstoff beschichteten Führungsflächen sind
vorteilhafterweise die Führungsflächen zwischen der
Führungsbohrung und der Düsennadel zumindest teilweise
außerhalb des Dichtsitzes angeordnet. Die Beschichtung der
Führungsflächen mit einem Festschmierstoff hat die
angegebenen Vorteile aber auch ohne diese Merkmale des
Kennzeichens des Patentanspruchs 1. Der Schutz des Patents
soll sich deshalb auch auf Düseneinheiten der zuletzt
genannten Art beziehen, bei denen die im Kennzeichen des
Patentanspruchs 1 genannten Merkmale fehlen.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der
Festschmierstoff als Graphit ausgebildet ist. Alternativ
wird vorgeschlagen, dass der Festschmierstoff als
Molybdändisulfid ausgebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
die Düseneinheit als eine Einspritzdüse für Kraftstoff-
Einspritzsysteme von Brennkraftmaschinen ausgebildet. Die
Düseneinheit spritzt eine dosierte Einspritzmenge des
Kraftstoffs in einen Brennraum der Brennkraftmaschine.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der
Erfindung ist an dem Düsenkörper eine Schutzkappe
befestigt, die den nach außen gerichteten Bereich des
Düsenkörpers bedeckt. Diese Schutzkappe schirmt den nach
außen gerichteten Bereich des Düsenkörpers gegen hohe
Temperaturen ab. Hohe Temperaturen entstehen bspw. in dem
Brennraum einer Brennkraftmaschine, wenn die Düseneinheit
als eine Einspritzdüse für ein Kraftstoff-Einspritzsystem
einer Brennkraftmaschine eingesetzt wird. Der nach außen
gerichtete Bereich des Düsenkörpers ragt in den Brennraum
und wäre ohne die Schutzkappe den hohen Temperaturen in dem
Brennraum unmittelbar ausgesetzt. Durch die Schutzkappe
kann die Temperatur der Düseneinheit wirksam reduziert
werden. Außerdem schützt die Schutzkappe die Düseneinheit
gegen das Eindringen von Rußpartikeln aus dem Brennraum.
Die Rußpartikel könnten sonst durch die Zumessöffnungen in
den Führungsspalt eindringen und die Bewegung der
Düsennadel hemmen.
Vorteilhafterweise weist die Schutzkappe mindestens eine
Öffnung auf, die bei an dem Düsenkörper befestigter
Schutzkappe vor der mindestens einen Zumessöffnung
angeordnet ist. Die Öffnungen der Schutzkappe weisen
vorzugsweise eine etwas größere Querschnittsfläche auf als
die Zumessöffnungen. Dadurch wird sichergestellt, dass die
Strahlform des aus der Zumessöffnung austretenden
Kraftstoffes nicht behindert wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird
vorgeschlagen, dass die Schutzkappe an dem restlichen
Düsenkörper befestigt ist und dass der
Zumessöffnungsvorsatz durch die Schutzkappe an dem
restlichen Düsenkörper befestigt ist. Auf diese Weise kann
die Fertigung der erfindungsgemäßen Düseneinheit um einen
Fertigungsschritt reduziert werden. Der
Zumessöffnungsvorsatz muß nicht mehr in einem gesonderten
Fertigungsschritt an dem restlichen Düsenkörper befestigt
werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden
Erfindung ist die Düsennadel aus einem Keramik-Material
gefertigt. Des weiteren wird vorgeschlagen, dass der
Düsenkörper zumindest teilweise aus einem Keramik-Material
gefertigt ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird vorgeschlagen, dass
- - der maximale Hub der Düsennadel etwa 0,1 bis 0,8.10-3 Meter beträgt,
- - der Durchmesser der Zumessöffnungen etwa 0,05 bis 0,3.10-3 Meter beträgt, und
- - der Durchmesser des Dichtsitzes kleiner als 3.10-3 Meter ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform
- - beträgt der maximale Hub der Düsennadel etwa 0,1.10-3 Meter,
- - beträgt der Durchmesser der Zumessöffnungen etwa 0,06.10-3 Meter, und
- - ist der Durchmesser des Dichtsitzes kleiner als 2.10-3 Meter.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Zumessventil der eingangs genannten Art dahingehend
weiterzubilden, dass die Abmessungen des Zumessventils und
insbesondere die Abmessungen der Düseneinheit des
Zumessventils reduziert werden können, ohne dass es jedoch
zu einer Beeinträchtigung der Funktion des Zumessventils,
insbesondere der Düseneinheit kommt.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend
von dem Zumessventil der eingangs genannten Art vor, dass
die Düseneinheit als eine Düseneinheit nach einem der
Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet ist.
Die Aktoreinheit des erfindungsgemäßen Zumessventils kann
bspw. als ein piezoelektrischer Aktor oder als ein
Magnetventil ausgebildet sein. Die erfindungsgemäße
Düseneinheit ist in vorteilhafter Weise derart
ausgestaltet, dass sie mit besonders kleinen Abmessungen
ausgebildet werden kann. Aufgrund dieser geringen
Abmessungen ist es möglich, die erfindungsgemäße
Zumesseinheit derart auszugestalten, dass ein
piezoelektrischer Aktor unmittelbar, d. h. ohne die
Zwischenschaltung eines Wegverstärkers oder eines
Wegumformers, auf die Düseneinheit wirkt.
Mehrere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Zumessventil gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Düseneinheit des
Zumessventils aus Fig. 1 im Ausschnitt gemäß
einer ersten Ausführungsform;
Fig. 3 einen Ausschnitt der Düseneinheit aus Fig. 3;
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Düseneinheit gemäß einer
zweiten Ausführungsform;
Fig. 5 eine erfindungsgemäße Düseneinheit gemäß einer
dritten Ausführungsform;
Fig. 6 eine erfindungsgemäße Düseneinheit gemäß einer
vierten Ausführungsform; und
Fig. 7 eine erfindungsgemäße Düseneinheit gemäß einer
fünften Ausführungsform;
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Zumessventil zur
Dosierung von Flüssigkeiten oder Gasen gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform in seiner Gesamtheit mit dem
Bezugszeichen 1 gekennzeichnet. Das in Fig. 1 dargestellte
Zumessventil 1 dient als ein Einspritzventil für ein
Kraftstoff-Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, wie
bspw. eines direkteinspritzenden Dieselmotors. Das
Zumessventil 1 weist eine Düseneinheit 2 und eine
Aktoreinheit 3 zum Betätigen der Düseneinheit 2 auf. Die
Aktoreinheit 3 ist bspw. als ein Magnetventil oder ein
piezoelektrischer Aktor ausgebildet. Zwischen der
Aktoreinheit 3 und der Düseneinheit 2 kann auch ein
Wegtransformator oder ein Wegverstärker geschaltet sein, um
die Bewegungen der Aktoreinheit 3 zu verstärken und/oder
umzulenken. Die Aktoreinheit 3 ist aus dem Stand der
Technik bekannt und soll hier nicht näher erläutert werden.
Im Folgenden soll auf die Düseneinheit 2 genauer
eingegangen werden. Die Düseneinheit 2 weist einen
Düsenkörper 4 auf, in dessen Inneren eine axial verlaufende
Führungsbohrung 5 eingebracht ist. Der Düsenkörper 4
besteht zumindest teilweise aus einem Keramik-Material. In
der Führungsbohrung 5 ist eine Düsennadel 6 zwischen einer
offenen und einer geschlossenen Stellung verschiebbar
geführt. Die Düsennadel 6 besteht aus einem Keramik-
Material und wird durch die Aktoreinheit 3 betätigt. Das
nach außen gerichtete Ende der Düsennadel 6 weist ein
Dichtelement 7 auf, das in der geschlossenen Stellung der
Düsennadel 6 auf einem Dichtsitz 8 der Düseneinheit 2
aufliegt und die Führungsbohrung 5 nach außen hin
abdichtet. Außerhalb des Dichtsitzes 8 münden mehrere
Zumessöffnungen 9 in die Führungsbohrung 5. Durch
Verschieben der Düsennadel 6 in die offene Stellung wird
das Dichtelement 7 von dem Dichtsitz 8 gehoben und gibt den
Kraftstofffluß durch die Zumessöffnungen 9 frei. Der
maximale Hub der Düsennadel 6 beträgt etwa 0,1 bis 0,8.10-3
Meter. Durch Verschieben der Düsennadel 6 können also die
Zumessöffnungen 9 gesteuert werden.
Die in den Fig. 2 bis Fig. 7 dargestellten Düseneinheiten 2
sind alle als nach außen öffnende Düseneinheiten 2
ausgebildet. Zumessventile 1 mit solchen Düseneinheiten 2
werden auch als A-Ventile bezeichnet. Die erfindungsgemäße
Düseneinheit 2 kann jedoch auch eine nach innen öffnende
Düsennadel 6 aufweisen. Zumessventile 1 mit solchen
Düseneinheiten 2 werden als I-Ventile bezeichnet.
In Fig. 2 ist der Ausschnitt II aus Fig. 1 dargestellt.
Fig. 2 zeigt den nach außen gerichteten Bereich der
Düseneinheit 2 der in den Brennraum der Brennkraftmaschine
ragt. Die Führungsbohrung 5 weist in dem nach außen
gerichteten Bereich der Düseneinheit 2, außerhalb des
Dichtsitzes 8 eine größere Querschnittsfläche auf als im
Inneren der Düseneinheit 2. Die Düsennadel 6 weist in dem
nach außen gerichteten Bereich der Düseneinheit 2 eine
dementsprechende größere Querschnittsfläche auf als im
Inneren der Düseneinheit 2. An den Bereichen mit der
größeren Querschnittsfläche sind an dem Außenumfang der
Düsennadel 6 und an dem Innenumfang der Führungsbohrung 5
Führungsflächen 10; 11 ausgebildet. Zwischen den
Führungsflächen 10; 11 ist ein Führungsspalt 15
ausgebildet. Der Führungsspalt 15 hat ein Breite von etwa 1
bis 8.10-6 Meter. Die Düsennadel 6 wird durch diese
Führungsflächen 10; 11 in derü Düsenkörper 4 geführt. Die
Führungsflächen 10 der Düsennadel 6 und die Führungsflächen
11 der Führungsbohrung 5 sind außerhalb des Dichtsitzes 8
angeordnet.
In Fig. 3 ist der Ausschnitt III aus Fig. 2 dargestellt. Es
ist deutlich zu erkennen, dass die Führungsflächen 10; 11
mit einem Festschmierstoff 12 beschichtet sind. Der
Festschmierstoff 12 wird bspw. durch Gasphasenabscheidung
(Chemical Vapour Deposition, CVD) auf die Führungsflächen
10; 11 aufgetragen. Es ist aber auch denkbar, den
Festschmierstoff 12 durch rein physikalische Methoden in
die Gasphase zu überführen, um dann auf den Führungsflächen
10; 11 abgeschieden zu werden. Dieses physikalische
Beschichtungsverfahren wird auch als Physical Vapour
Deposition (PVD) bezeichnet. Der Festschmierstoff 12 ist
bspw. als Graphit oder als Molybdänsulfid ausgebildet.
In Fig. 4 ist eine erfindungsgemäße Düseneinheit 2 gemäß
einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Dabei ist zur
Vereinfachung der Montage der Düseneinheit 2 der nach außen
gerichtete Bereich der Düseneinheit 2 mit den
Führungsflächen 10; 11 und den Zumessöffnungen 9 als ein
gesonderter, an dem restlichen Düsenkörper 4a befestigter
Zumessöffnungsvorsatz 4b ausgebildet. Der Dichtsitz 8 ist
an dem restlichen Düsenkörper 4a ausgebildet. Der
Zumessöffnungsvorsatz 4b ist bspw. mittels einer
Schraubverbindung an dem restlichen Düsenkörper 4a
befestigt. Die Ausführung des nach außen gerichteten
Bereichs der Düseneinheit 2 als gesonderten
Zumessöffnungsvorsatz 4b hat zudem den Vorteil, dass die
beiden Bauteile getrennt voneinander hergestellt und
bearbeitet werden können. So kann auf den Führungsflächen
10 des Zumessöffnungsvorsatzes 4b ohne großen Aufwand eine
Beschichtung aus Festschmierstoff 12 aufgebracht werden.
Außerdem können der Zumessöffnungsvorsatz 4b und der
restliche Düsenkörper 4a aus unterschiedlichen Materialien
hergestellt werden. Für den Zumessöffnungsvorsatz 4b, der
besonders hohen Temperaturen aus dem Brennraum der
Brennkraftmaschine ausgesetzt ist, kann ein besonders
hitzebeständiges Material verwendet werden. Für den
restlichen Düsenkörper 4a kann ein herkömmliches,
preiswerteres Material verwendet werden.
In Fig. 5 ist eine erfindungsgemäße Düseneinheit 2 gemäß
einer dritten Ausführungsform dargestellt. Im Unterschied
zu der Düseneinheit 2 aus Fig. 4 ist bei der in Fig. 5
dargestellten Düseneinheit 2 der Dichtsitz 8 nicht an dem
restlichen Düsenkörper 4a ausgebildet, sondern in dem
Zumessöffnungsvorsatz 4b ausgebildet.
In den Fig. 6 und Fig. 7 sind weitere Ausführungsformen der
erfindungsgemäßen Düseneinheit 2 dargestellt. In Fig. 6 ist
an dem Düsenkörper 4 eine Schutzkappe 13 befestigt, die den
nach außen gerichteten Bereich des Düsenkörpers 4 bedeckt.
Die Schutzkappe 13 weist mehrere Öffnungen 14 auf, die bei
an dem Düsenkörper 4 befestigter Schutzkappe 13 vor den
Zumessöffnungen 9 angeordnet sind. Die Schutzkappe 13
schirmt den nach außen gerichteten Bereich des Düsenkörpers
4 gegen die hohen Temperaturen in dem Brennraum ab. Dadurch
kann die Temperatur der Düseneinheit 2 wirksam reduziert
werden.
Bei der Düseneinheit 2 aus Fig. 7 ist die Schutzkappe 13 an
dem restlichen Düsenkörper 4a befestigt und der
Zumessöffnungsvorsatz 4b wird durch die Schutzkappe 13 an
dem restlichen Düsenkörper 4a befestigt. Dadurch bedarf es
bei der Fertigung der Düseneinheit 2 keines zusätzlichen
Fertigungsschrittes zur Befestigung des
Zumessöffnungsvorsatzes 4b an dem restlichen Düsenkörper
4a.
Claims (15)
1. Düseneinheit (2) zur Dosierung von Flüssigkeiten oder
Gasen, mit einem Düsenkörper (4) und einer in einer
Führungsbohrung (5) des Düsenkörpers (4) zwischen
einer offenen und einer geschlossenen Stellung
verschiebbar geführten Düsennadel (6), wobei die
Düsennadel (6) mindestens eine in die Führungsbohrung
(5) mündende Zumessöffnung (9) steuert, wobei die
Düsennadel (6) in der geschlossenen Stellung auf einem
Dichtsitz (8) des Düsenkörpers (4) aufliegt, dadurch
gekennzeichnet, dass die Führungsflächen (10; 11)
zwischen der Führungsbohrung (5) und der Düsennadel
(6) zumindest teilweise außerhalb des Dichtsitzes (8)
angeordnet sind.
2. Düseneinheit (2) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass der nach außen gerichtete Bereich
des Düsenkörpers (4) mit den Führungsflächen (10; 11)
und der mindestens einen Zumessöffnung (9) als ein
gesonderter, an dem restlichen Düsenkörper (4a)
befestigter Zumessöffnungsvorsatz (4b) ausgebildet
ist.
3. Düseneinheit (2) nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass in dem Zumessöffnungsvorsatz (4b)
der Dichtsitz (8) des Düsenkörpers (4) ausgebildet
ist.
4. Düseneinheit (2) zur Dosierung von Flüssigkeiten oder
Gasen, mit einem Düsenkörper (4) und einer in einer
Führungsbohrung (5) des Düsenkörpers (4) zwischen
einer offenen und einer geschlossenen Stellung
verschiebbar geführten Düsennadel (6), wobei die
Düsennadel (6) mindestens eine in die Führungsbohrung
(5) mündende Zumessöffnung (9) steuert, insbesondere
nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Führungsflächen (10; 11)
zwischen der Führungsbohrung (5) und der Düsennadel
(6) zumindest teilweise mit einem Festschmierstoff
(12) beschichtet sind.
5. Düseneinheit (2) nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, dass der Festschmierstoff (12).als
Graphit ausgebildet ist.
6. Düseneinheit (2) nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, dass der Festschmierstoff (12) als
Molybdändisulfid ausgebildet ist.
7. Düseneinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Düseneinheit (2) als
eine Einspritzdüse für Kraftstoff-Einspritzsysteme von
Brennkraftmaschinen ausgebildet ist.
8. Düseneinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass an dem Düsenkörper (4)
eine Schutzkappe (13) befestigt ist, die den nach
außen gerichteten Bereich des Düsenkörpers (4)
bedeckt.
9. Düseneinheit (2) nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schutzkappe (13) mindestens
eine Öffnung (14) aufweist, die bei an dem Düsenkörper
(4) befestigter Schutzkappe (13) vor der mindestens
einen Zumessöffnung (9) angeordnet ist.
10. Düseneinheit (2) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schutzkappe (13) an dem
restlichen Düsenkörper (4a) befestigt ist und dass der
Zumessöffnungsvorsatz (4b) durch die Schutzkappe (13)
an dem restlichen Düsenkörper (4a) befestigt ist.
11. Düseneinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel (6) aus
einem Keramik-Material gefertigt ist.
12. Düseneinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (4)
zumindest teilweise aus einem Keramik-Material
gefertigt ist.
13. Düseneinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
- 1. der maximale Hub der Düsennadel (6) etwa 0,1 bis 0,8.10-3 Meter beträgt,
- 2. der Durchmesser der Zumessöffnungen (9) etwa 0,05 bis 0,3.10-3 Meter beträgt, und
- 3. der Durchmesser des Dichtsitzes (8) kleiner als 3.10-3 Meter ist.
14. Düseneinheit (2) nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, dass
- 1. der maximale Hub der Düsennadel (6) etwa 0,1.10-3 Meter beträgt,
- 2. der Durchmesser der Zumessöffnungen (9) etwa 0,06.10-3 Meter beträgt, und
- 3. der Durchmesser des Dichtsitzes (8) kleiner als 2.10-3 Meter ist.
15. Zumessventil (1) zur Dosierung von Flüssigkeiten oder
Gasen, mit einer Düseneinheit (2) und einer
Aktoreinheit (3) zum Betätigen der Düseneinheit (2),
dadurch gekennzeichnet, dass die Düseneinheit (2) als
eine Düseneinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 bis
14 ausgebildet ist.
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---|---|---|---|
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