DE2261726C2

DE2261726C2 - Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2261726C2
Application number: DE19722261726
Authority: DE
Inventors: Wadid El Dipl.-Ing. 5050 Porz Moussa
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1972-12-16
Filing date: 1972-12-16
Publication date: 1985-10-10
Also published as: GB1434066A; FR2210721A1; FR2210721B1; DE2261726A1

Description

und dienen im übrigen die tangential angeordneten Spritzkanäle ausdrücklich zum Zweck, den Wirbel der Verbrennungsluft im Brennraum der Brennkraftmaschine zu beschleunigen. Es lassen sich somit in Verbindung mit dem Einspritzventil nach der FR-PS 7 07 724 keine vergleichbaren Maßnahmen zur Verhinderung von Kavitationsschäden entnehmen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

A b b. 1 einen teilweisen Querschnitt eines Kraftstoffeinspritzventils entsprechend der Linien J-I in A b b. 2, und Hin Abb. 3,

Abb.2 einen Schnitt durch das Kraftstoffeinspritzventil entsprechend der Linie II-II in A b b. 1 und

A b b. 3 einen Schnitt durch das Kraftstoffeinspritzventil gemäß Linie III-III in A b b. 1.

in einem Düsenkörper 1 befinden sich Spritzbohrungen 2 und ein konischer Sitz 3, für die nicht näher dargestellte, in üblicher Weise ausgebildete und mit einem .entsprechend konischen Nadelsitz versehene Ventilna-• del. Die Ventilnadel ist in einsr Führungsbohrung 8 des Düsenkörpers 1 geführt Dem Sitz 3 im Düsenkörper ist eine rotationssymmetrische Düsenvorkammer 4 vorgelagert, die hier beispielsweise die Form eines Kegelstumpfes aufweist Das schlankere Ende des Kegelstumpfes ist zum Sitz 3 gerichtet, dem eine Sacklochbohrung 5 nachgeordnet ist, von der aus die Spritzbohrungen 2 tangential abgehen. Der Kraftstoff wird durch eine zur Ventilachse achsparallele Kraftstoffbohrung 6 und einen tangential in die Düsenvorkammer 4 mündenden Kraftstoffzuführkanal 7 zugeführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die über

Patentanspruch: den Umfang verteilten Oberflächenbeschädigungen am

Nadelsitz der Ventilnadel zu vermeiden.

Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen Diese Aufgabe wird bei einem Kraftstoffeinspritz-

mit einer entgegen der Kraftstoffströmungsrichtung 5 ventil der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß

öffnenden Düsennadel, die mit ihrem Nadelsitz mit dadurch gelöst, daß der Kraftstoffzuführkanal tangemi-

einem im Düsenkörper angeordneten Sitz zusam- al in die Düsenvorkammer einmündet und die Spritz-

menwirkt, dem eine sich zu diesem hin verjüngende, bohrungen im gleichen durch den Kraftstoffzuführkanal

rotationssymmetrische Düsenvorkammer, in die ein erzeugten Drehsinn des Kraftstoffs tangential von der

Kraftstoffzuführkanal einmündet, vorgelagert sowie io Sacklochbohrung abgehen.

eine Sacklochbohrung, von der eine oder mehrere in Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei der den Brennraum der Brennkraftmaschine mündende bekannten radialen Zuströmung des Kraftstoffes in die ! 1 Spritzbohrungen ausgehen, nachgeordnet ist, da- Düsenvorkammer auf der dem Kraftstoffzuführkanal durch gekennzeichnet, daß der Kraftstoff- gegenüberliegenden Seite der Ventilnadel eine turbuzuführkanal (7) tangential in die Düsenvorkammer 15 lente Strömung entsteht, in deren Zonen mit stark (4) einmündet und die Spritzbohrungen (2) im glei- schwankenden Druckverhältnissen Kavitation auftritt, chen durch den Kraftstoffzuführkanal (7) erzeugten Die Verteilung der Schaden auf dem Umfang der Ventil-Drehsinn des Kraftstoffs tangential von der Sack- nadel im Bereich des Sitzes kann dadurch erklärt werlochbohrung (5) abgehen. den, daß sich die Ventilnadel in der Regel drehen kann.

20 Durch eine Verdrehsicherung der Ventilnadel konnte

der Zusammenhang zwischen der radialen Kraftstoffzuführung mit den entsprechenden Strömungsverhältnissen und den auftretenden Schaden festgestellt werden.

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil für Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen erreicht Brennkraftmaschinen mit einer entgegen der Kraftstoff- 25 man, daß die Strömung im Bereich der Düsenkammer in itrömungsrichtung öffnenden Düsennadel, die mit ih- eine geordnete Richtung gezwungen wird und sich nicht rem Nadelsitz mit einem im Düsenkörper angeordneten ablösen kann, wie dies bei dem radial einmündenden Sitz zusammenwirkt, dem eine sich zu diesem hin ver- Kraftstoffzuführkanal der Fall ist Die geordneten Ströjüngende, rotationssymmetrische Düsenvorkammer, in mungsverhältnisse bleiben in der sich zum Düsennadeldie ein Kraftstoffzuführkanal einmündet, vorgelagert 30 sitz hin verjüngenden Düsenvorkammer erhalten, da iowie eine Sacklochbohrung, von der eine oder mehrere der tangential in die Düsenvorkammer eintretende in den Brennraum der Brennkraftmaschine mündende Kraftstoff einen Drall erzeugt, dessen Geschwindigkeit Spritzbohrungen ausgehen, nachgeordnet ist aufgrund der sich zum Sitz im Düsenkörper hin verjün-Ein derartiges Kraftstoffeinspritzventil ist bekannt genden Düsenvorkammer zu den Düsenbohrungen hin (DE-AS 12 12 352) und wird in vielen Varianten ange- 35 stetig wächst, und im wesentlichen umlenkungsfrei und wendet Es weist zum einen einen radial in die Düsen- dadurch ohne rückwärtige Beeinflussung der Kraftstoffvorkammer einmündenden Kraftstoffzuführkanal und strömung in die tangential angeordneten Spritzbohrunzum anderen Spritzbohrungen auf, deren Achsen sich gen gelangt. Durch diese Maßnahmen werden Störunmit der Längsachse des Einspritzventils schneiden. Mit gen der Kraftstoffströmung vom Kraftstoffzuführkanal steigenden Einspritzdrücken, wie sie für die Entwick- 40 bis zu den Spritzbohrungen, und damit die Ursachen für S lung moderner Brennkraftmaschinen gefordert werden, die Kavitation, praktisch vermieden.

treten jedoch bei dieser Ausbildung des Einspritzventils Im Hinblick auf die obengenannten Lösungsmerkmatrotz vorgesehener Maßnahmen zur Erzielung einer ge- le ist zwar aus der FR-PS 7 07 724 ein Kraftstoffeinordneten Kraftstoffströmung durch Vermeidung von spritzventil mit einem Tellerventil bekannt, bei dem Wirbelbildungen im Bereich des Nadelsitzes auf den 45 über einen tangential mündenden Verbindungskanal ei-Umfang verteilte Oberflächenbeschädigungen der Ven- nem Druckraum Kraftstoff zugeführt wird, der dann tilnadel auf, die einen sicheren Abschluß des Kraftstoff- über entsprechend tangential angeordnete Spritzkanäeinspritzventils in zunehmendem Maße verhindern. Ie, die im Bereich der Sitzfläche des zum Brennraum der j Es ist ferner bekannt (Schaffitz, W.: »Kavitationsver- Brennkraftmaschine hin von seinem Sitz abhebbaren schleiß in Kraftstoffeinspritzanlagen für Dieselmoto- 50 Tellerventils ausgebildet sind, in den Brennraum eingeren«, München/ 11. internationaler automobiltechni- spritzt wird. Das Tellerventil wird mit Hilfe einer Feder scher Kongress 12.—16. Juni 1966, Vortrag Seite 15 und normalerweise auf seinem Sitz gehalten und öffnet nur 19 FISITA A 20), daß solche Schäden durch Kavitation bei Verstopfungen im Bereich der Spritzkanäle. Dem verursacht werden können. Es wird darauf hingewiesen, vorstehend genannten Verbindungskanal ist der eigentdas bevorzugte Kavitationsstellen Unstetigkeitsstellen 55 liehe Kraftstoffzuführkanal vorgeschaltet, der von der an der Leitungsinnenwand, z. B. Kupplungsstellen, Um- eigentlichen Ventilnadel beherrscht wird und der radial lenkungen und Querschnittssprünge sein können. Durch in einen dieser Nadel zugeordneten Druckraum mündet, Strömungsvorgänge bedingte Kavitation, die hinter ei- um bei einem entsprechend hohen Kraftstoffdruck die nem Strömungsengpaß durch Strömungsverzögerung Ventilnadel entgegen der Kraftstoffströmungsrichtung mit nur teilweiser Druckrückgewinnung auftritt, kann 60 und gegen die Kraft einer Feder von ihrem Sitz abzuhedurch eine entsprechende Formgebung des Strömungs- ben. Nach Vorstehendem weicht somit der Aufbau diekanals, z. B. durch Abrunden der Eintrittskanten bei ses Einspritzventils von dem Aufbau des einleitend be-Drosselbohrungen, verringert werden. Derartige Maß- schriebenen Einspritzventils gemäß der DE-AS nahmen betreffend die Gestaltung des Strömungsquer- 12 12 352 und damit von dem Aufbau des erfindungsgeschnitts, wie sie auch bei dem Kraftstoffeinspritzventil 65 mäßen Einspritzventils weitgehend ab, so daß hier wegemäß der DE-AS 12 12 352 Anwendung finden, sind sentlich andere Strömungsverhältnisse vorliegen. Darnur begrenzt möglich und in vielen Fällen nicht ausrei- überhinaus tritt im Bereich der eigenlichen Ventilnadel ά°·ίΊ der Kraftstoffzuführkanal radial in den Druckraum ein