DE2444597C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil für eine Brenn­ kraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Insbesondere bei Motoren, bei denen der Kraftstoff in den Brennraum oder in eine Vorkammer eingespritzt wird, besteht häufig die Forderung eines ge­ richteten und dabei gleichbleibenden Spritzstrahles. Es ist schon ein Einspritzventil bekannt (US-PS 31 56 414), bei dem der erste Gang der Schließfeder an einer waagrechten Fläche eines Federtellers angreift, die in einen die Schließfeder radial führenden Konus übergeht. Hier­ durch können infolge einer ungleichmäßig angreifenden Schließfeder Querkräfte auf den Federteller übertragen werden, so daß sich auch die Ventilnadel, die im übrigen zur Beseitigung von Gasblasen im Kraft­ stoff einen dem Ventilsitz mit engem Spiel zur Bohrung im Düsenkörper vorgelagerten Kragen mit einem Übergangskonus zum Nadelschaft auf­ weist, schrägstellt, wobei sich die Strahlrichtung und die Strahlform in unerwünschter Weise ändern. Dies hat zur Folge, daß die Ver­ brennungsabläufe verändert werden, was zu einem verschlechterten Abgas und zu höherem Kraftstoffverbrauch führen kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoff­ einspritzventil der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei dem die Übertragung von Querkräften der Schließfeder auf den Federteller weit­ gehend vermieden und damit ein Schrägstellen der Ventilnadel ver­ hindert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß entsprechend den im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmalen. Durch die plane Auflage der Schließfeder am weitgehend geglätteten Federteller werden Querkräfte der Schließfeder zum Federteller und somit zur Ventilnadel kaum übertragen. Die verhältnismäßig lange, bis unmittelbar an den Ventilsitz reichende ringförmige Umströmung der Ventilnadel bewirkt außerdem eine selbsttätige Zentrierung der Ventilnadel, insbesondere durch die Druckänderung an dem ringförmigen Ventilsitz. Da an der Nadel praktisch keine Querkräfte angreifen, genügen schon geringe Kraftstoffmengen, um die Ventilnadel entsprechend zu zentrieren.

Es ist zwar bereits ein Kraftstoffeinspritzventil bekannt (US-PS 23 75 492), bei dem die Ventilnadel jedoch ventilsitzseitig geführt ist und mit deren dem Ventilsitz abgewandten Ende eine Mutter verbunden ist, die einen mit geringem Spiel in eine als Schrauben­ druckfeder ausgebildete Schließfeder ragenden Zylinderabschnitt und einen mit einer sphärischen Lagerfläche versehenen Kopf hat, an der eine sphärische Lagerfläche eines sonst planen Federtellers anliegt. Eine derartige Ausgestaltung gleicht zwar Fluchtungsfehler der am Fe­ derteller angreifenden Schließfeder aus, jedoch führt die durch den Zylinderabschnitt der Mutter gewollte Zentrierung der Schließfeder da­ zu, daß bei einem geringen seitlichen Ausweichen die Schließfeder an dem Zylinderabschnitt anliegt und damit zwangsläufig Querkräfte auf die Mutter und somit auch auf die Ventilnadel überträgt, was zu einem Schrägstellen und damit auch zu einem Klemmen der Ventilnadel in deren Führungsbereich führen kann. Im übrigen läßt sich über einen spe­ ziellen Sinn der planen Anlagefläche für die Feder am Federteller an sich und deren Bearbeitungsqualität der Druckschrift nichts entnehmen.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Eine Ventilnadel 1 ist mit ihrem Führungsbund 2 in einem Führungs­ abschnitt einer einen Düsenkörper 4 axial durchsetzenden Bohrung 3 axial verschiebbar gelagert. An dem kraftstoffaustrittsseitigen Ende der Ventilnadel 1 ist ein Schließkopf 5 angeordnet, der zum sphärisch ausgebildeten Ventilsitz 6 hin eine kugelige Oberfläche aufweist. Am anderen Ende der Ventilnadel 1 ist ebenfalls ein Kopf 7 angeordnet, der als Widerlager für einen Federteller 8 dient. Die einander zuge­ wandten Lagerflächen von Kopf 7 und Federteller 8 sind ebenfalls sphärisch ausgebildet. Am Federteller 8 greift eine Schließfeder 9 an, die sich andererseits über eine Unterlegscheibe 10 am Düsenkörper 4 abstützt.

Außer durch die an sich lose Führung des Führungsbundes 2 im Führungs­ abschnitt der Bohrung 3 wird die Ventilnadel 1 noch durch den Kraft­ stoff zentriert, der durch den Ringkanal 11 strömt, welcher sich, be­ grenzt vom Nadelschaftabschnitt 1′ und der Bohrung 3 im Düsenkörper 4 zwischen dem Schließkopf 5 bzw. dem Ventilsitz 6 und dem Führungs­ bund 2 erstreckt. Dieser Kraftstoff tritt aus dem nicht näher dar­ gestellten Düsenhalter über eine Bohrung 12 in den Ringkanal 11 ein. Wenn, wie dies bei den meisten Schließfedern der Fall ist, deren Auf­ lage-Stirnflächen nicht absolut parallel sind, können bei axialer Zu­ einanderbewegung der durch die Schließfeder getrennten Elemente Quer­ kräfte an denselben auftreten. Um dies zu vermeiden, ist die Fläche 13 des am Kopf 7 der Ventilnadel 1 angreifenden Federtellers 8, an dem die Schließfeder 9 liegt, plan geschliffen, so daß das Ende der Schließfeder mit geringer Reibung auf dieser Fläche verschiebbar ist. Bei einer schrägen Auflage-Stirnfläche der Schließfeder stellt sich somit der Federteller 8 ebenfalls schräg, was durch die sphärische Lagerung zwischen Kopf 7 und Federteller 8 ermöglicht wird. Hierdurch wirkt die Schließfeder in Schließrichtung der Ventilnadel nahezu querkräftefrei.

Claims (1)

1. Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine mit einer in einem kraftstoffzuströmseitigen Führungsabschnitt einer einen Düsen­ körper axial durchsetzenden Bohrung geführten und entgegen der Kraft einer um den Führungsabschnitt der Bohrung herum angeordneten, sich mit ihrem einspritzseitigen Ende am Düsenkörper abstützenden, und als Schraubendruckfeder ausgebildeten Schließfeder in Strömungsrichtung des Kraftstoffs öffnenden Ventilnadel, die an ihrem der Kraftstoff­ austrittsseite zugewandten Ende einen mit einem Ventilsitz zusammen­ wirkenden Schließkopf und an ihrem entgegengesetzten Ende einen Kopf als Widerlager für einen Federteller aufweist, an dem die Schließfeder mit ihrem anderen Ende angreift, die ferner einen als im Durchmesser verstärkter Nadelschaftabschnitt mit kleiner axialer Erstreckung aus­ gebildeten Führungsbund aufweist, der, im ersten, dem Federteller zu­ gewandten Viertel der Ventilnadellänge angeordnet, mit dem Führungs­ abschnitt der Bohrung im Düsenkörper zusammenwirkt, und deren Nadel­ schaft stromab des Führungsbundes mit der Bohrung im Düsenkörper einen der Kraftstofführung dienenden Ringkanal bildet, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ringkanal (11) stromab des lose im Führungsabschnitt der Bohrung (3) geführten Führungsbundes (2) der Ventilnadel (1) bis unmittelbar an den Ventilsitz (6) heranreicht, daß der Kopf (7) der Ventilnadel (1) eine für die Lagerung des Federtellers (8) sphärisch gestaltete Lagerfläche aufweist und daß die der Schließfeder (9) zu­ gewandte Fläche des Federtellers (8) als plan bearbeitete, eine ge­ ringe Reibung aufweisende Fläche (13) ausgebildet ist, an der das zu­ gehörige Ende der Schließfeder (9) innerhalb der Fläche (13) verschiebbar liegt.