DE2710216A1 - Kraftstoffeinspritzduese - Google Patents
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Description
ota/wi
2.2.1977
Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzdüse
nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten
Kraftstoffeinspritzdüse dieser Art wird das Steuerglied als
Schleppglied ab einem gewissen Nadelhub von dem ihm zugeordneten Ventilsitz abgehoben und gibt damit einen zweiten
Kraftstoffaustrittsbereich frei. Die Mitnahmevorrichtung
des Schleppgliedes ist jedoch fertigungstechnisch aufwendig
und nutzt sich zudem ab, so daß der Aufsteuerzeitpunkt des
zweiten Einspritzbereiches im Laufe der Zeit auf später verschoben wird, was nachteilig für die Geräuschentwicklung des Motors ist. Besonders nachteilig wirkt sich dies bei Dieselmotoren aus, die ohne Vorkammer arbeiten. Bei diesen Direkteinspritzmotoren spielt außer dem exakten Zeitpunkt des Aufsteuer ns des zweiten Einspritzbereichs auch die Art der Aufsteuerung eine Rolle. So ist es teilweise wünschenswert, daß der zweite Kraftstoffaustrittsbereich allmählich aufgesteuert wird, beispielsweise zwischen Leerlauf und niederer Teillast zur Vollast hin. Der Nachteil einer unbefriedigenden Steuerung besteht in verhältnismäßig großer Ganghärte im Ubergangsdrehzahlbereich sowie in einer Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs, des Abgases und der Leistung.
nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten
Kraftstoffeinspritzdüse dieser Art wird das Steuerglied als
Schleppglied ab einem gewissen Nadelhub von dem ihm zugeordneten Ventilsitz abgehoben und gibt damit einen zweiten
Kraftstoffaustrittsbereich frei. Die Mitnahmevorrichtung
des Schleppgliedes ist jedoch fertigungstechnisch aufwendig
und nutzt sich zudem ab, so daß der Aufsteuerzeitpunkt des
zweiten Einspritzbereiches im Laufe der Zeit auf später verschoben wird, was nachteilig für die Geräuschentwicklung des Motors ist. Besonders nachteilig wirkt sich dies bei Dieselmotoren aus, die ohne Vorkammer arbeiten. Bei diesen Direkteinspritzmotoren spielt außer dem exakten Zeitpunkt des Aufsteuer ns des zweiten Einspritzbereichs auch die Art der Aufsteuerung eine Rolle. So ist es teilweise wünschenswert, daß der zweite Kraftstoffaustrittsbereich allmählich aufgesteuert wird, beispielsweise zwischen Leerlauf und niederer Teillast zur Vollast hin. Der Nachteil einer unbefriedigenden Steuerung besteht in verhältnismäßig großer Ganghärte im Ubergangsdrehzahlbereich sowie in einer Verschlechterung des Kraftstoffverbrauchs, des Abgases und der Leistung.
Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzdüse mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil einer kostengünstigen Gestaltung, verbunden mit auch
über längere Betriebszeit sehr exakter Einspritzsteuerung,
was sich günstig auf den Kraftstoffverbrauch, das Abgas und
die Leistung insbesondere im Ubergangsdrehzahlbereich zwischen Leerlauf und Vollast auswirkt.
was sich günstig auf den Kraftstoffverbrauch, das Abgas und
die Leistung insbesondere im Ubergangsdrehzahlbereich zwischen Leerlauf und Vollast auswirkt.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung der im
Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzdüse möglich.
Zeichnung
Drei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 das erste Beispiel mit am Düsenkörper befestigtem
Steuerglied,
Figuren 2 und 3
Figuren 2 und 3
das zweite Ausführungsbeispiel mit auf einen Flachsitz
gepreßtem Steuerglied und
Fig. 4 das dritte Ausführungsbeispiel, bei dem das Steuerglied auf einem konischen Sitz gepreßt ist.
Fig. 4 das dritte Ausführungsbeispiel, bei dem das Steuerglied auf einem konischen Sitz gepreßt ist.
Die Figuren 1 bis 4 zeigen je einen Längsschnitt durch den den Ventilsitz enthaltenden Teil einer Kraftstoffeinspritzdüse.
Bei allen Beispielen ist in einem Düsenkörper 1 ein Ventilsitz 2 angeordnet, auf dem der Schließkegel 3 einer
Ventilnadel 4 aufliegt. Von einer nicht dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe her gelangt der Kraftstoff unter Druck
über einen nur teilweise dargestellten Druckkanal 5 in einen zwischen Düsenkörper 1 und Ventilnadel 4 angeordneten Druckraum
6 und beaufschlagt dort in Öffnungsrichtung wirkende, an der Ventilnadel 4 angeordnete Druckschultern 7. Bei ausreichendem
Druck im Druckraum 6 wird dann die Ventilnadel 4 entgegen einer Schließkraft, meist einer Schließfeder, verschoben,
so daß der Kraftstoff aus dem Druckraum 6 zu Spritzöffnungen 8 gelangt, die in der Ventilsitzfläche 2 beginnen
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und unmittelbar in den nicht dargestellten Brennraun der Brennkraftmaschine münden. Bei geschlossener Einspritzdüse
werden die Spritzöffnungen 8 durch den Dichtkegel 3 unmittelbar abgedeckt.
In der Ventilnadel 4 ist eine Sackbohrung 9 angeordnet, in die ein Steuerglied 10 radial dichtend geführt hineinragt.
In dem Steuerglied 10 wiederum ist eine Sackbohrung 11 angeordnet»
die eine Querbohrung 12 hat und die eine Verbindung zu Spritzöffnungen 13 herstellt. Sobald die Ventilnadel 4
bei Zunahme der von der Einspritzpumpe geförderten Kraftstoffmenge,z.
B. im höheren Lastbereich weiter verschoben wird, wird durch die untere Stirnkante 14 der Ventilnadel 4
die Querbohrung 12 aufgesteuert und damit der Druckraum 6 mit
den Spritzöffnungen 13 verbunden. Bei kleiner Förderleistung der Einspritzpumpe wird also lediglich über die Spritzöffnungen
8 abgespritzt, hingegen bei größerer Förderleistung über die Spritzöffnungen 8 sowie die Spritzöffnungen 13. Meist sind
die Spritzrichtungen der öffnungen unterschiedlich, um dadurch einen je nach Last unterschiedlichen Spritzkegel bzw.
Aufbereitungseffekt zu erreichen.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Steuerglied 10 fest im Düsenkörper 1 angeordnet. Die Sackbohrung
11 ist nach oben offen,und die Spritzöffnungen 13 zweigen von ihrem geschlossenen Ende ab. Wenn der Kraftstoff vom
Druckraum 6 in die Sackbohrung 11 gelangt, so strömt er aus dieser auch unmittelbar in die Sackbohrung 9 und beaufschlagt
damit deren Stirnfläche 15, in Öffnungsrichtung der Ventilnadel 4 wirkend. Das Steuerglied 10 kann in die es aufnehmende
Bohrung 16 des Düsenkörpers 1 gepreßt sein, es kann aber auch eingeschweißt oder eingelötet sein. Zur Justierung dient
vorzugsweise eine Schulter 17. Die Einpassung von Steuerglied
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in Sackbohrung 9 erfolgt vor dem Einbau des Steuerglieds
in den Düscnkörper 1. Hierdurch ist das Bearbeiten für die
Feinpassungen verhältnismäßig einfach und dadurch kostengünstig, weil keine speziellen Werkzeuge für diese Feinbearbeitung
erforderlich sind. Weiterhin kann der AufsteuerZeitpunkt
der Bohrung 12 durch die Kante 14, also das Aufsteuern des
zweiten Kraftstoffaustrittsbereichs für verschiedene Motoren
unterschiedlich gewählt werden, indem die axiale Lage des Steuergliedes 10 zum Düsenkörper 1 vor dem Befestigen unterschiedlich
gewählt wird.
Bei den in den Figuren 2 bis 4 dargestellten zwei weiteren Ausführungsbeispielen wird das Steuerglied 10 durch einein
der Sackbohrung 9 angeordnete Feder 18 auf eine Schulter 19
des Düsenkörpers gepreßt. Durch die Feder 18 bleibt auch während des Öffnungshubes der Ventilnadel 4 das Steuerglied 10
auf der Schulter 19. Die Sackbohrung 11 ist bei diesen Ausführungsbeispielen
nach unten geöffnet und mündet in ein Sackloch 20 des Düsenkörpers, von dem dann die Spritzöffnungen
13 abzweigen. Der die Feder 18 aufnehmende Abschnitt 21 der Sackbohrung 9 ist über eine Bohrung 22 mit dem Druckraum
6 der Einspritzdüse verbunden. Hierdurch wirkt der im Druckraum 6 herrschende Druck auch auf die Rückseite des Steuergliedes
10 und preßt dieses zusätzlich auf die Schulter 19 des Düsenkörpers. Die AufSteuerfunktion des als zweites aufgesteuerten
Kraftstoffaustrittsbereiches erfolgt wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, daß nämlich die untere Steuerkante
14 der Ventilnadel die im Steuerglied 10 angeordnete Querbohrung 12 aufsteuert.
Bei dem in den Figuren 2 und 3 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel
ist die Schulter 19 als Flachsitz ausgebildet. Hierdurch ist erstens eine besonders einfache Bearbeitung
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möglich, um bei der Auflage eine ausreichende Dichtung zu erhalten,
und zweitens ist eine gewisse Toleranz in der Gleichachsigkeit von Ventilnadel mit Ventilsitz zu Steuerglied mit
dessen Sitz (Schulter) zulässig, ohne daß dadurch die Gefahr einer Undichtheit besteht.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Variante des zweiten Ausführungsbeispieles
ist zwischen Sitz 19 und Steuerglied 10 ein Ring 23 vorzugsweise in eine entsprechende Ausnehmung 24 eingepreßt.
Der Ring 23 kann aus einem für einen derartigen Sitz besonders geeigneten Material gewählt werden, um eine günstige
Materialpaarung zum Steuerglied 10 zu erhalten. Durch die Dicke des Ringes läßt sich der zur Aufsteuerung der Querboh-
rung 12 erforderliche Hub bestimmen, der bei verschiedenen Motortypen unterschiedlich ist. Ist ein großer Hub erforderlich,
wird ein dünner Ring 23 gewählt, bei kleinem Hub umgekehrt.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel ist die Schulter 12 konisch ausgebildet, im übrigen gleicht
es dem zweiten Ausführungsbeispiel. Als Schulter 12 ist hier lediglich der Kegel des Ventilsitzes 2 nach unten verlängert
und mündet unmittelbar in das Sackloch 20. Der auf diesem Sitz aufliegende Konus 25 des Steuerglieds 10 ist für eine
gute Dichtung entsprechend eingeschliffen. Das Einschleifen erfolgt bei in die Düsennadel 4 eingesetztem Steuerglied, um
dadurch Rundlaufabweichungen zu vermeiden. Damit jedoch ein
Sichverdrehen.des Steuergliedes 10 verhindert wird, was ein Abweichen der Kegelachsen von Konus 25 und Ventilkegel 3 zur
Folge haben könnte, ist* in der Mantelfläche des Steuerglieds 10 eine nicht durchgehende Längsnut 26 angeordnet, in die
ein Führungsstift 27 greift, der in der Düsennadel 4 radial in die Sackbohrung 9 ragend angeordnet ist. Dieser Führungs-
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stift 27 verhindert auch ein Herausfallen des Steuerglieds 10 beim Ausbau der Nadel 4 aus der KraftstoffeinspritzdüBe
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L e e r s e i »
Claims (1)
- ota/wi 2.2.1977PatentansprücheKraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen mit einer nacheinander zwei voneinander getrennte, mindestens je eine Spritzöffnung aufweisende Kraftstoffaustrittsbereiche steuernden Ventilnadel, die einen der Steuerung des zeitlich früher öffnenden Bereichs dienenden und mit einem an einem Düsenkörper angeordneten Ventilsitz zusammenwirkenden Schließkegel aufweist und mit einem der Steuerung des zeitlich später öffnenden Bereichs dienenden in einer zur entsprechenden Spritzöffnung hin offenen Sackbohrung der Ventilnadel zu dieser relativ axial beweglich angeordneten Steuerglied, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (1O) stets in formschlüssiger Verbindung mit dem Düsenkörper (1) sowie radial dichtend in der Sackbohrung (9) angeordnet ist und daß im Steuerglied (1O) ein zu einer Spritzöffnung (13) führender Kanal (11) angeordnet ist, welcher nach Zurücklegung eines bestimmten Hubes durch die Nadel (4) aufsteuerbar 1st.2. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (11,12) eine radiale Mündung in der Mantelfläche des Steuergliedes (1O) hat, die durch die Nadel (4,14) aufsteuerbar ist.3. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufsteuerung die Kante (14) zwischen Sackbohrung (9) und Stirnendfläche der Ventilnadel (4) dient.4. Kraftstoffeinspritzdüse nach eine» der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dall das Steuerglied (1O) in einer Axialbohrung (16) des Düsenkörpers (1) angeordnet ist.809837/0222ORIGINAL INSPECTEDota/wi2.2.1977 -jf-5. Kraftstoff einspritzdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (1O) in die Axialbohrung (16) fest eingepreßt ist.6. Kraftstoff einspritzdüse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied als einseitig geschlossenes Rohrstück ausgebildet ist, dessen offene Seite der Ventilnadel (4) zugewandt ist und in dessen aus dem Düsenkörper (1) ragenden geschlossenen Ende Spritzöffnungen (13) angeordnet sind und welches eine Querbohrung (12) aufweist, die von der Ventilnadel (4) gesteuert wird.7. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dacl'vtrch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (1O) durch eine sich an der Stirnwand der Sackbohrung (9) abstützende Feder (18) belastet ist und dadurch auf eine am Ende eines Sacklochs (2O) gebildete Schulter (19) des Düsenkörpers (1) gepreßt wird und daß der Kanal (11,12) in das Sackloch (2O) mündet, von dem im Düsenkörper (1) angeordnete Spritzöffnungen (13) abzweigen (Fig. 2 bis 4).8. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Steuerglied (1O) und Schulter (19) ein Ring (23) radial im Düsenkörper (1) eingespannt ist.9. Kraftstoff einspritzdüse nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (11,12) zum Sackloch (2O) hin offen, hingegen zur Sackbohrung (9) hin geschlossen 1st.IO. Kraftstoff einspritzdüse nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Düsenkörper (1) und Ventilnadel (4) insbesondere einer Druckschulter (7)809837/0222- 1O -ota/wi 2.2.1977derselben angeordnete Druckraum (6) über eine Bohrung (22) In der Ventilnadel (4) mit dem die Feder (18) aufnehmenden Teil der Sackbohrung (9) verbunden ist.11. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsfläche zwischen Steuerglied (1O) und Düsenkörperschulter (19) eben und senkrecht zur Ventilnadelachse angeordnet ist, eine radiale Verschiebung zulassend.12. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsfläche zwischen Steuerglied (10) und Düsenkörperschulter (12) kegelig ausgebildet ist.13. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der verlängerte Ventilsitzkonus als Schulterfläche dient.14. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß gegen Verdrehen des Steuergliedes (10) in dessen Hantelfläche eine Längsnut (26) angeordnet ist, in die ein in der Ventilnadel angeordneter Stift (27) greift.15. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzöffnungen (8) des zeitlich früher öffnenden Bereichs unmittelbar in der Ventilsitzfläche (2) beginnen.809837/0222
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772710216 DE2710216A1 (de) | 1977-03-09 | 1977-03-09 | Kraftstoffeinspritzduese |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2710216A1 true DE2710216A1 (de) | 1978-09-14 |
Family
ID=6003161
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772710216 Withdrawn DE2710216A1 (de) | 1977-03-09 | 1977-03-09 | Kraftstoffeinspritzduese |
Country Status (4)
Country | Link |
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US (1) | US4151958A (de) |
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DE (1) | DE2710216A1 (de) |
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