DE2514457C2

DE2514457C2 - Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2514457C2
Application number: DE19752514457
Authority: DE
Inventors: Gerhard DDR 9000 Karl-Marx-Stadt Haase; Klaus DDR 9166 Thalheim Löffler; Klaus Ddr 9200 Freiberg Matthees
Original assignee: KARL MARX STADT AUTOMOBILBAU
Current assignee: KARL MARX STADT AUTOMOBILBAU
Priority date: 1974-04-17
Filing date: 1975-04-03
Publication date: 1986-01-16
Also published as: FR2268162A1; DE2514457A1; DD114123A1; GB1473044A; FR2268162B1

Description

3 weist zwei Dichtkegel, den ersten Ventilkegel 31 und den zweiten Ventilkegel 32, auf, wobei beide Ventilkegel 31; 32 über ihre Rückseiten sich gegenseitig bei Beaufschlagung über ihre Führungen 311; 321 wechselweise betätigen. Der erste Ventilkegel 31 ist über seine Führung 311, die Nuten aufweist, vom Druckkana! 217 ständig mit Speicherdruck ps beaufschlagt Der zweite Ventilkegel 32 weist eine Führung 321 mit einem so klein wie möglichen Spalt 5 auf.

Mit diesem geringgehaltenen Spalt S soll praktisch eine möglichst druckdichte, leckölarme Führung erzielt werden. Die Führung 321 mündet in einem druckentlasteten Raum 34, der über den Rücklauf A3 druckentlastet ist. Im Raum 34 greift ein Steuerkolben 35 an der Führung 321 an und drückt bei beaufschlagtem Steuerkolben 35 den zweiten Ventilkegel 32 gegen den ersten Ventilkegel 31 und damit diesen gegen seinen Dichtsitz. Der Steuerkolben 35 wird über den Steuerkanal 211 beaufschlagt Er unterliegt damit der gleichen vom Wegeventil 22 gesteuerten Beaufschlagung bzw. Entlastung wie die Rückseite 2i der Düsennadel 202.

Der Ausgangsraum 30 des Doppelkeger^entils 3 ist über Druckkanäle 201 mit dem Düsennadekitz 20 verbunden. Im Ausgangsraum 30 liegt einerseits bei geöffnetem ersten Ventilkegel 31 der volle Speicherdruck ps an und gleichzeitig ist über die Führung 311 mit Nuten ein Durchfluß von Kraftstoff zum Abspritzen möglich.

Bei geschlossenem ersten Ventilkegel 31 wird theoretisch der Speicherdruck ps im Steuerkanal 2)1 und damit am Düsennadelsitz 20 aufrechterhalten. Ein geringer Druckabfall gegenüber dem Speicherdruck ps kann nach längerer Zeit nur durch Undichtheiten am Düsennadeisitz 20 bzw. an der Führung 321 und der Düsennadelführung bei geöffnetem Ventilkegel 32 eintreten. Die Rückläufe fc; Ri und A₄ werden innerhalb des Kraftstotfeinspritzventiis 2 in einer Rückiäufieitung zusammengefaßt, die mit dem Kraftstoffbehälter 1 in Verbindung steht

Die Funktion eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventiles ist folgende:

Ständig liegt über die Druckleitung 16 der Speicherdruck ps in den Druckkanälen 217 an. in der in der Zeichnung gezeigten Stellung des Wegeventils 22 ist der Steuerkanal 211 mit dem Rücklauf Ri verbunden und damit die Rückseite 21 der Düsennadel 202 und der S'euerkolben 35 druckentlastet. Der am Doppelkegelventil 3 in der mit Nuten versehenen Führung 311 anliegende Speicherdruck ps gelangt über den geöffneten Ventilkegel 31 in den Ausgangsraum 30 und von dort über die Druckkanäle 201 zum Düsennadelsitz 20. Bei dieser Beaufschlagung wird die Düsennadel 202 von ihrem Düsennadelsitz 20 abgehoben. Es erfolgt die Kraftstoffeinspritzung in den Verbrennungsraum des Motors. In einer weiteren nicht in der Zeichnung dargestellten Stellung des Wegeventils 22 ist der Steuerkanal 211 mit einem Druckkanal 217 verbunden. Die Rückseite 21 der Düsennadel 202 und der Steuerkolben 35 des Doppelkegelventils 3 sind vom Speicherdruck ps beaufschlagt. Über die Führung 321 des zweiten Ventilkegels 32 wird der erste Ventilkegel 31 auf seinen Dichtsitz gepreßt und damit gegen den an der Führung 311 anliegenden Speicherdruck ps gedichtet. Der Ausgangsraum 30 und damit die Druckkanäle 201 bleiben unter dem Speicherdruck ps.

Der zuletzt geschilderten geschlossenen Phase folgt dann wieder eine Öffnungsphase des Kraftstoffeinspritzventils 2, wie sie eingangs dieses Abschnittes beschrieben wurde. Sofort nach dem öffnen des Doppelkegelventils 3 mit seinem Ventilkegel 31 erfolgt ein Abspritzen mit Speicherdruck ps durch die Düsennadel 202, weil nur ein geringer Druckverlust in den Druckkanälen 201 und am Düsennadelsitz 20 sowie dem Ausgangsraum 30 zu ergänzen ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Eindringen von Verbrennungsgasen in die Düse und Patentansprüche: damit deren Verkokung. Weiterhin ist die Anwendung eines Ventils mit Volumenveränderungen bei seiner

1. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschi- Funktion nachteilig. Die Volumenveränderungen fühnen, bei dem ein elektromagnetisch betätigtes We- s ren zu zusätzlichen störenden Druckwellen im Eingeventil die Be- oder Entlastung der Düsennadel- spritzsystem. Außerdem ist bei dieser Ausführung für Rückseite entgegen des in Öffnungsrichtung wirken- die hydraulische Funktion nachteilig, daß das Sicherden Speicherdruckes steuert und der Raum am Du- heitsventil entfernt von der Düse im oberen Teil vom sennadelsitz unter Zwischenschaltung eines vom auf Kraftstoffeinspritzventil angeordnet ist, was große die Düsennadelrückseite wirkenden Druck gesteu- io schädliche Volumen durch die längen notwendigen Kaerten Vorsteuerventils über dessen Ausgangsraum näle verursacht,

druckentlastbar oder vom Druckspeicher bei entla- Zweck der Erfindung ist es, die Nachteile der vorbe-

steter Düsennadelrückseite beaufschlagbar ist, wo- schriebenen Ausführung zu beheben, wobei insbesonde-

bei am Vorsteuerventil eine größere vom Druck an re die Leckmengen während des Einspritzvorganges

der Düsennadelrückseite beaufschlagte Fläche als <s vermieden werden sollen.

an dem ständig unter Speicherdruck stehenden und Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftstoffeinspritzden Zufluß zum Ausgangsraum steuernden äußeren ventil der eingangs beschriebenen Bauart zu schaffen, Kegelventil vorhanden ist, gekennzeichnet bei dem im abgesperrten Zustand die Düse oiter hohem dadurch, daß das Vorsteuerventil im Ausgangs- Druck verbleibt, ohne daß ein Zufluß erfolgt, wobei dies raum (30) als an sich bekanntes, entgegengesetzt 20 durch ein Ventil ohne oder quasi ohne Volumenverdränwirkemlss Doppelkegelventii (3) ausgeführt ist wel- gung und ohne radiale Nuten und Steuerksntsrs erzielt ches an seinem inneren Kegelventil (32) eine in einer werden solL Weiterhin ist ein kraftschlüssiges Abdich-Bohrung dichtend beweglich, sich zu einem Entla- ten während des Einspritzvorganges zu gewährleisten, stungsraum (34) hin erstreckende Führung (321) auf- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anweist, wobei ein größerer Steuerkolben (35) vorhan- 25 Spruch 1 gekennzeichneten Mittel gelöst Besonders den ist, der die bekannte größere, vom Druck an der vollkommen ist das Aufrechterhalten des Druckes am Düsennadelrückseite beaufschlagte Fläche bildet Sitz der Düsennadel dann möglich, wenn der Ringspalt und mit seiner entgegengesetzten Fläche im Entla- der Führung des zweiten Ventilkegels so klein wie fertistungsraum (34) an der Führung (321) des Kegelven- gungstechnisch erreichbar ausgeführt ist tiles (32) angelegt ist 30 Die vorgenannte Ausführung vermeidet die Nachtei-

2. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschi- Ie des vorbekannten Standes der Technik vollkommen nen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß und ist fertigungstechnisch beherrschbar. Erfindungsgedas Doppelkegelventil (3) i>zw. das Ventil mit kon- maß kann ein hydraulisch günstiger Aufbau mit gerin-

\ stantem bzw. quasi Konstantem Volumen in unmit- gern schädlichen Volumen dadurch erzielt werden, daß

telbarer Nähe der Düse (20; 1J2) angeordnet ist 35 das Doppelkegelventil bzw. das Ventil mit konstantem

bzw. quasi konstantem Volumen in unmittelbarer Nähe der Düse angeordnet ist

Anhand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel

der Erfindung in einem KraftsV'/feinspritzsystem mit

«j Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil für « Druckspeicher beschrieben werden.

Brennkraftmaschinen, bei dem ein elektromagnetisch Die Zeichnung zeigt schemarjsch ein Kraftstoffein-

betätigtes Wegeventil die Be- oder Entlastung der DQ- spritzsystem mit Druckspeicher mit einem erfindungs-

% sennadel-Rückseite entgegen des in Öffnungsrichtung gemäß gestalteten Kraftstoffeinspritzventil 2 in schema-

■' wirkenden Speicherdruckes steuert und der Raum am tischer Darstellung.

j Düsennadeisitz unter Zwischenschaltung eines vom auf 45 Aus einem Kraftstoffbehälter 1 fördert die Pumpe 12 'i die Düsennadelrückseite wirkenden Druck gesteuerten unter Zwischenschaltung eines Filters 11 über ein ROck-■ Vorsteuerventils über dessen Ausgangsraum druckent- schlagventil 13 zu einem Druckspeicher 14 und der j lastbar oder vom Druckspeicher bei entlasteter Düsen- Druckleitung 16. Ein Druckbegrenzungsventil 15 sorgt nadelrückseite beaufschlagbar ist, wobei am Vorsteuer- für einen konstanten Druck im Druckspeicher 14 und ventil eine größere vom Druck an der Düsennadelrück- 50 der Druckleitung 16, die zum erfindungsgemäßen Kraftseite beaufschlagte Fläche als an dem ständig unter stoffeinspritzventil führt Der Speicherdruck p_s gelangt Speicherdruck stehenden und den Zufluß zum Aus- über die Druckkanäle 217 innerhalb des Kraftstoffeingangsraum steuernden äußeren Kegelventil vorhanden spritzventils zum als Doppelkegelventil 3 ausgeführten ist Vorsteuerventil und zu einem Anschluß des Wegeven-Kraftstoffeinspritzventile dieser Art finden in Ein- 55 tils 22 Das Wegeventil 22 ist elektromagnetisch gesteuspritzanlagen mit Druckspeicher Anwendung. Bei der- ert und hydrostatisch ausgeglichen, es weist zwei Schaltartigen EinspritzsysteiTKii können durch undichte Stellungen und drei Anschlüsse auf, wobei der Anschluß Kraftstoffeinspritzdüsen erhebliche Mengen Kraftstoff des Steuerkanals 211 wechselweise mit einem Druckkaungewollt in den Zylinderraum des Verbrennungsmo- nal 217 und dem drucklosen Rücklauf A₂ in Verbindung tors gelangen (Dauereinspritzung). 60 gebracht wird. Der Steuerkanal 211 ist mit der Rücksei-Vorbekannt ist ein Kraftstoffeinspritzventil der ein- te 21 der Düsennadel 202 einerseits verbunden und begangs beschriebenen Gattung- gemäß der DD-PS aufschlagt weiterhin den Steuerkolben 35 des Doppel-02 772. Ein prinzipieller Mangel ist die geringe Über- kegelventils 3. Die hydraulisch wirksamen Flächen der deckung der radialen Steuerkanten durch die Führungs- Düsennadel 202 und die Rückseite 21 bilden zusammen bohrung im Vorsteuerventil, was zu großen Leckmen- 65 mit ihren Führungsbohrungen einen beidseitig beaufgen während des Einspritzvorganges führt, sowie die schlagbaren Stufendruckzylinder, wobei die wirksame weitgehende Druckentlastung des Raumes an der Du- Fläche der Rückseite 21 größer ist als die wirksamen sennadel nach der Einspritzung. Letztere begünstigt ein Flächen an der Düsennadel 202. Das Doppelkegelventil