DE2711389A1

DE2711389A1 - Verfahren zur oeffnungshubeinstellung bei einer kraftstoffeinspritzduese sowie kraftstoffeinspritzduese zur durchfuehrung desselben

Info

Publication number: DE2711389A1
Application number: DE19772711389
Authority: DE
Inventors: Ewald Dipl Ing Dr Eblen; Richard Dipl Ing Kinzel; Odon Dipl Ing Kopse
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-03-16
Filing date: 1977-03-16
Publication date: 1978-09-21
Also published as: FR2384125A1; GB1598520A

Description

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2 2 1977

PAT5 Schuster

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart

Verfahren zur Öffnungshubeinstellung bei einer Kraftstoffeinspritzdüse sowie Kraftstoffeinspritzdüse zur Durchführung desselben "

Zusammenfassung

Es werden ein Verfahren zur Öffnungshubeinstellung bei einer Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen sowie eine Kraftstoffeinspritzdüse vorgeschlagen, die dazu dienen, den Öffnungshub der Ventilnadel feinfühlig den jeweiligen Arbeitsbedingungen der Brennkraftmaschine anzupassen, insbesondere also

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eine last- und drehzahlabhängige Einstellung zu ermöglichen. Durch eine solche Steuerung des Düsenquerschnitts ist es z.B. möglich, die Spritzdauer zu verlängern oder den optimalen Düsenquerschnitt an die je nach Lastzustand erforderliche Einspritzmenge anzupassen. Hierzu wird so vorgegangen, daß ein variabler Steuerdruck, der last- und/oder drehzahlabhängig ausgebildet

sein kann, zwei verschiedene Drucke leinen te in der Kraftstoffbevorzugt lediglich einspritzdüse beaufschlagt, nämlich einen/in zwei definierte Positionen bewegbaren Schieber und ein weiteres, bevorzugt als Kolben ausgebildetes und mit der Ventilnadel mindestens mittelbar in Wirkverbindung stehendes Druckelement. Der von dem Steuerdruck beaufschlagte Schieber gibt dabei entweder einen mechanischen Voranschlag zur Öffnungshubeinstellung für die Ventilnadel fest vor oder gibt den gesamten Öffnungshub der Ventilnadel völlig frei; in diesem letzteren Fall läßt sich der tatsächlich von der Ventilnadel erreichte Öffnungshub kontinuierlich verstellen, je nach einwirkendem Steuerdruck und den dimensionsmäßigen Gegebenheiten der mit den verschiedenen Drükken in der Kraftstoffeinspritzdüse in Wirkverbindung tretenden Teilkomponenten.

Die Kraftstoffdüse umfaßt einen im wesentlichen quer zur Öffnungshubbewegung gelagerten Schieber zur Definierung mindestens eines Voranschlags, der mechanisch in zwei Endpositionen bewegbar ist; außerdem einen ebenfalls dem Steuerdruck ausgesetzten Kolben, der über eine Druckstange einerseits zur Bildung des Voranschlags auf die Ventilnadel einwirken kann und andererseits ebenfalls vom Steuerdruck beaufschlagt ist. Schließlich bestimmt sich die Bewegungsmöglichkeit des Kolbens aus den Endpositionen, die der Schieber einnimmt.

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Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs bzw. einer Kraftstoffeinspritzdüse nach der Gattung des Unteranspruchs 2. Es ist schon bekannt, eine Einspritzdüse für eine luftverdichtende Brennkraftmaschine mit mindestens einer Einspritzbohrung am Düsenkopf, durch die der Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt wird, so auszubilden, daß die Einspritzung des Kraftstoffs während des Betriebs der Brennkraftmaschine willkürlich nur in eine Richtung und andererseits nur oder auch zusätzlich noch in eine zweite Richtung erfolgt, in welcher der Kraftstoff dann mit langem Strahl luftverteilt ist. Hierzu ist eine zweistufige verstellbare Hubbegrenzung für die Ventilnadel vorgesehen, die von einem äußeren als Exzenter ausgebildeten Verstellmittel gesteuert über eine geeignete Druckstange die Öffnungshubbewegung der Ventilnadel begrenzt bzw. im größeren Maße freigibt. Bei dieser bekannten Einspritzdüse sind durch die beiden definierten Stellungen, die den Öffnungshub der Ventilnadel begrenzend vorgeben, keine Zwischenwerte der Einstellung erzielbar, insbesondere ist durch die rein mechanische Einwirkung keine feinfühlige Steuerung der effektiven Nadelhubbewegung möglich.

Es ist auch schon eine Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen vorgeschlagen worden, deren Öffnungshub durch einen als Hubbegrenzung der Ventilnadel dienenden Schieber änderbar ist; der Schieber ist hierbei im wesentlichen quer zur Achse der Ventilnadel angeordnet und entgegen der Kraft einer Rückstellfeder durch Verstellmittel verschiebbar, wobei die Hubbegrenzung durch eine Kontur am Schieber erfolgt. Auch bei dieser vorgeschlagenen Kraftstoffeinspritzdüse erfolgt die Öffnungshubbegrenzung rein mechanisch und bestimmt sich aus der Schieberposition.

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Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sowohl mechanisch wirkende Anschläge zur Offnungshubbegrenzung der Ventilnadel als auch von dem gleichen

Druckmittel beaufschlagte unddaduzch hydraulisch kontinuierlich verstellbare Einstell- und Begrenzungsmittel vorgesehen sind, deren Position sich aus dem Zusammenwirken des zur Verstellung zugeführten, veränderbaren Steuerdrucks und des unter hohem Druck zugeführten, einzuspritzenden Kraftstoffs bestimmt. Infolge des neben der Schieberverstellung auf den Nadelrückseitenbereich ergänzend noch einwirkenden, jedoch variablen Steuerdrucks ist es möglich, den Druck festzulegen, bis zu welchem die Nadel am Vorhubanschlag bleibt und ab welchem Druck des eingespritzten Kraftstoffs die Ventilnadel bei dann mechanisch freigegebenem Anschlag gegen den Steuerdruck den vollen Öffnungshub durchführt. Es ist daher möglich, ein ganzes Druckfeld zu definieren, welches sich aus dem jeweiligen Druck des zugeführten Kraftstoffs und dem variablen Steuerdruck bestimmt und aus dem die verschiedenen Öffnungshübe der Ventilnadel ableitbar sind. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit einer optimalen Anpassung an das Motorkennfeld, beispielsweise bei Verwendung eines last- und/oder drehzahlabhängig ansteigenden Steuerdrucks.

In einer weiteren Ausgestaltung ist es auch möglich, durch eine entsprechende Ausbildung der Kontur des mindestens einen mechanischen Anschlag vorgebenden Querschiebers mehrere mechanische Anschläge vorzugeben, die steuerdruckabhängig einstellbar sind und deren Zwischenwerte durch hydraulische Druckeinwirkung des Steuerdrucks bestimmt werden.

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Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kraftstoffeinspritzdüse mit von einem Steuerdruck beaufschlagte Schieber und einem zweiten, kolbenartig ausgebildeten, auf den Steuerdruck reagierenden Druckelement, Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem der Querschieber eine Durchlaßbohrung für den Steuerdruck aufweist, Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel und Fig. 4 in Form eines Diagramms die Abhängigkeit des von der Ventilnadel durchgeführten Hubs vom Druck des zugeführten Kraftstoffs mit dem Steuerdruck als Parameter.

Beschreibung der Erfindungsbeispiele

Zur allgemeinen Erläuterung wird zunächst von der Darstellung der Fig. 1 ausgegangen, der sich eine Kraftstoffeinspritzdüse entnehmen läßt, deren allgemeiner Aufbau auch für die übrigen Ausführungsbeispiele gültig ist. In einem Düsenkörper 1 ist eine Düsennadel 2 abschnittsweise dichtend geführt und axial verschiebbar angeordnet. Der Düsenkörper 1 begrenzt mit der Ventilnadel 2 einen Druckraum 3, dem von einem gestrichelt dargestellten Zulaufkanal 4 Kraftstoff zugeführt ist und von dem ausgehend dieser zugeführte Kraftstoff über Spritzöffnungen 5 in die Brennkammer der zugeordneten Brennkraftmaschine gelangt. Die in Fig. 1 nach unten , weisende Spritzöffnungen 5 kann wie es"sich versteht, auch anders unterhalb des Ventilsitzbereiches gestaltet werden, beispielsweise als Lochdüse Insbesondere bei der nacheinander lastabhängig mehrere Lochreihen durch unterschiedliche Offnungshubbewegung der Ventilnadel aufgesteuert werden. Es ist auch möglich, die Spritzöffnungen wie bei Drosseldüsen bekannt auszubilden, bei

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denen In den Arbeitsbereichen Start-Teillast Drosselzapfen eine Uberdeckung je nach dem Öffnungshub der Ventilnadel bewirken.

Der Düsenkörper 1 ist mittels einer Überwurfmutter 6 an einen Düsenhalter 7 gespannt, der einen Raum 8 für eine erste Schließfeder 9 enthält. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel stützt sich die Schließfeder 9 einerseits über eine Vorrichtung 10 am Düsenhalter 7 ab und wirkt andererseits über einen Federteller 11 auf die Düsennadel 2. Durch eine im Düsenhalter 7 in geeigneter Weise angebrachte Bohrung 13 ist der Federraum 8 druckentlastet; die Bohrung 13 mündet in einen Querraum 14 ein, auf den weiter unten noch eingegangen wird und von welchem über eine weitere Bohrung 15 eine Verbindung zu einem Leckölanschluß hergestellt ist, der allgemein mit 16 bezeichnet ist.

Im Düsenhalter 7 ist weiterhin gelagert ein Schiebersystem 17, welches mindestens einen mechanischen Anschlag für die Ventilnadel 2 bildet. Das Schiebersystem 17 ist bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in einer etwa rechtwinklig zur Einspritzdüsenachse angeordneten Bohrung 18 gelagert und umfaßt einen Schieber 19, der mindestens mit Außenabschnitten 20,21 in der Bohrung 18 geführt ist. Dabei ist der Abschnitt 21 weitgehend dichtend in der Bohrung 18 gelagert; der andere Abschnitt 20 ermöglicht bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel einen Druckmitteldurchtritt, also eine Leckage. Diese kann beispielsweise durch eine nicht dargestellte Längsnut verwirklicht sein oder durch eine vier- oder mehrwinklige Ausbildung des Abschnittes 20 derart, daß dieser Abschnitt nicht mit sämtlichen seinen Handbereichen an der Bohrungswand 18 anliegt.

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Zwischen dem Schieberendabschnitt 21 und dem Bohrungsgrund bzw. einer dort eingeschraubten geeigneten Verschlußschraube 22 befindet sich eine Feder 23, die den Schieber 19 in die in Fig. 1 gezeigte Ausgangslage drückt, in welcher der Abschnitt 20 mit einem vorderen Bereich 21 an einer geeigneten Abschlußwand anliegt, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gebildet ist von einer weiteren Verschlußschraube 24. Diese Verschlußschraube verfügt über eine Ringnut 25 in Ausrichtung auf einen Anschluß 26 für ein Steuermittel, beispielsweise ein Steueröl. Von der Ringnut 25 ausgehend verläuft im Inneren der Verschlußschraube 24 eine Bohrung 27, die das Steuerdruckmittel dem Schieber 19 zuführt. Um eine entsprechende Dichtigkeit im Bereich des Abschnitts 21 zu erzielen, ist ein zylindrischer Wnndungsbereich dieses Abschnitts weit in Richtung der Verschlußschraube 22 verlängert und nimmt in seinem inneren Hohlraum teilweise die Feder 23 auf. Zwischen seinen Abschnitten 20 und 21 verfügt der Schieber 19 über eine anschlagbildende Kontur 28, die auch radialsymmetrisch ausgebildet sein kann und durch eine Verjüngung des Schieberdurchmessers erzielt worden ist. Die Kontur 28 wirkt mit einem weiteren Steuerungssystem 29 zusammen, welches für den Öffnungshub der Ventilnadel 2 maßgebend ist.

Dieses Steuerungssystem 29 besteht aus einem ebenfalls von dem am Anschluß 26 zugeführten druckmittelbeaufschlagten Druckelement, welches bevorzugt als Kolben 30 ausgebildet ist und dichtend in einer Bohrung 31 des Düsenhalters 7 geführt ist. Von dem Kolben geht eine Druckstange 32 aus und erstreckt sich nach unten in Richtung auf den Ventilteller 11. In der in Fig. 1 gezeigten Position des Kolbens 30 ist dieser gegen den Druck einer Feder 33 in eine untere Position gepreßt, und zwar über ein eingefügtes übertragungselement 34 von der Kontur 28 des sich in seiner Ruhestellung befindenden Schiebers 19. Die Fe-

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der 33 stützt sich dabei an einer geeigneten, ortsfesten Auflageeinrichtung 35 und andererseits im Kolbengrund ab, von dem auch die Druckstange 32 ausgeht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Übertragungselement 34 kugelförmig ausgebildet und in einer verengten Bohrung 36 des Düsenhalters 7 gelagert; die Lagerung der Kugel 34 in der Bohrung 36 erfolgt jedoch mit so ausreichendem Spiel, daß das bis in den von der Kontur 28 eingenommenen Zwischenraum eindringende Druckmittel durch die Bohrung 36 oder einen gesonderten Kanal bis in den liautt 37 oberhalb des Kolbens 30 gelangen kann.

In der in Fig. 1 dargestellten Position befindet sich die Druckstange 32 in einem vorgegebenen Abstand H1 zum Federteller 11, so daß diese Position, die sich beispielsweise bei fehlendem Druckmittel oder bei Druck riull des Druckmittels ergibt, für den Öffnungshub der Ventilnadel 2 einen festen, mechanischen Anschlag bildet, der als Zwischenanschlag oder als Voranschlag bezeichnet werden kann. Dieser Voranschlag läßt einen Vorhub der Größe H1 zu.

Die beiden Einrichtungen 10 und 35, auf die sich stationär die Federn 9 und 33 abstützen, sind in ihrer Höhe verstellbar ausgebildet und erlauben daher eine Einstellung des Ventilöffnungsdrucks p_ö, durch eine entsprechende Vorspannung der Schließfeder 9 und eine Einstellung des Voranschlags durch eine entsprechende Betätigung der Auflageeinrichtung 35. Hierzu stützt sich eine zylindrische Ringschürze des Kolbens 30 auf der Auflageeinrichtung 35 ab. Die Ringschürze umgibt die Feder Diese Feder kann eine bestimmte Vorspannung aufweisen, die sich aus einer Gegenüberstellung mit dem Steuerdruck des Druckmittels ergibt oder es kann sich um eine reine Spielausgi eichs feder handeln, die selbst keine wesentlichen Druckkräfte vermittelt und lediglich dafür sorgt, daß der Kolben 30 als druckübermittelndes Element stets bündig zusammen mit der

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Ubertragungskugel 34 der Konturbewegung folgt.

Es ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe 38 vorgesehen, die über eine Leitung 39 dem Hauptdruckanschluß 40 den Kraftstoff wie üblich intermittierend mit hohem Druck zuführt. Zur Bereitstellung des dem Anschluß 26 zugeführten Steuerdruckmittels ist eine weitere druckerzeugende Einrichtung 41 vorgesehen, der beispielsweise von der Kraftstoffpumpe oder einem anderen Pumpensystem das Steuerdruckmittel zugeführt ,wird, welches von der Einrichtung 41 in seinem Druck noch last-j'und/oder drehzahlabhängig beeinflußt werden kann. In diesem Fall wird als Verstellflüssigkeit unter entsprechendem Steuerdruck ρ Kraftstoff abgezweigt und von der Einrichtung 41 dem Steuerdruckanschluß 26 zugeführt. Alternativ ist es auch möglich, beispielsweise aus dem Pumpensaugraum Kraftstoff abzuzweigen und über ein hydraulisches Steuerventil 42 zuzuführen. In diesem Fall erfolgt die Beaufschlagung mit dem Steuerdruckmittel entsprechend den einzelnen Einspritzstößen intermittierend, so daß sich ein bestimmtes Verhaltensmuster des Schiebers und des Steuersystems 29 ergeben kann, auf welches weiter unten noch eingegangen wird. Bevorzugt erfolgt die Beaufschlagung mit dem Steuerdruckmittel aber mit konstantem Druck, der sich durch entsprechende Einwirkung etwa auf die druckerzeugende Einrichtung 41 in gewünschter Weise voreinstellen oder während des Betriebs variieren läßt. Eine Drehzahlabhängigkeit braucht durch die Einrichtung 41 im übrigen nur insoweit und in einem solchen Maße eingeführt zu werden, wie diese nicht ohnehin durch die Krafteinspritzpumpe 38 gegeben ist.

Zunächst wird auf die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Kraftstoffeinspritzdüse unter der Voraussetzung eingegangen, daß ein über längere Zeiträume konstanter, jedoch nach Wunsch variabler Steuerdruck p_ zugeführt wird. Die Schließfeder 9

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druckt die Düsennadel 2 mit der gewünschten Vorspannung gegen ihren Sits, wobei der notwendige öffnungsdruck p„ für die Ventilnadel durch diese Federvorspannung gegeben ist. Bei Motorstart oder bei sonstigen geeigneten und vorbestimmten Arbeitsbereichen (diese hängen auch davon ab, wofür die vorliegende Kraftstoff einspritzdüse eingesetzt bzw. wie der Bereich der Spritzlochöffnungen ausgebildet ist) ist der Steuerdruck ρ nicht wirksam und der Voranschlag gestattet bei Position des Mechanischen Schiebers 19 in Stellung links (in der Zeichenebene der Fig. 1 gesehen) nur den Öffnungshub H1, woraufhin die Nadel am Anschlag verbleibt. Bei ansteigendem Steuer-

tenmeraturdruck p. was last-/una drehzahlabhängig erfolgen kann, gibt der Querschieber 19 den mechanischen Anschlag frei, da er sich in seine rechte Endposition bewegt. In diesem Zusammenhang ist noch darauf hinzuweisen, daß die hierdurch, nämlich durch die Kontur 2· des Schiebers 19 freigegebene Verlagerung der Kugel 34 grater 1st als dar von der Ventilnadel endgültig erreichbare Bub, der durch einen Nadelanschlag 42 vorgegeben ist. Dieser voll· Nadelhub 1st mit H2 bezeichnet und ergibt sich aus de» Abstand einer geeigneten Abschulterung 43 an der Nadel aegen eine Schulter 44 am Düsenhalter. Der von der Kontur 28/freigegebene lieg ist stets gleich oder größer als dieser Nadelhub H2.

Gleichzeitig mit der Freigabe des mechanischen Anschlags durch

dl· Schittberverschiebung wirkt sich der Steuerdruck p_ auf den

Kolben 3O des Steuersystems 29 aus. Die sich aus dem Verhältnis der Kolbenfläche zu der" Düsennadelflache, die dem hohen Einspritzdruck ausgesetzt IsC, ergebende Druckhöhe bestimmt dl· Druckstufe auf der Hochdruckseite· bei der dann der für den öffnungshttb BI zuständige Anschlag so weit weggeht, bis die Ventilnad·! 2 am Endanschlag H2 anlangt.

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Das bedeutet mit anderen Worten, daß der Einspritzdruck, der aufgebracht werden muß, damit der den Vorhub HI bestimmte Hubanschlag weggeht bzw. von der nach oben drückenden Nadel weggedrückt werden kann, variabel ist, desgleichen der entgegenwirkende Steuerdruck ρ . Es ist somit möglich, die Druckverhältnisse und die abgespritzte Kraftstoffmenge optimal dem Motorkennfeld anzupassen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es auch möglich, den Vorhub H1 in einer oder in mehreren Stufen auszubilden, und zwar durch eine entsprechende Ausbildung der Konturkurve, also des Verlaufs der Kontur 28 im Schieber 19.

Senkt man beispielsweise den Steuerdruck ρ so weit ab, daß der Schieber 19 gerade in die rechte Endlage gegen den Druck der Feder 23 geschoben wird bzw. dort verbleibt, dann kann die Feder 33 den Kolben 30 nach oben schieben und damit den Zwischenanschlag, der vom unteren Endbereich 45 der Stange 32 gebildet ist, ganz entfernen. In diesem Fall kann die Ventilnadel 2 den gesamten Öffnungshub H2 ohne Drucksprung überwinden. Ist die Feder 33 als Spielausgleichsfeder bei geringer Vorspannung ausgebildet, dann ist in diesem Fall der Drucksprung vom Abheben der Ventilnadel 2 von Sitz bis zum Überdrücken des durch den Kolben 3O gebildeten Anschlags 45 sehr klein.

Das Diagramm der Fig. 4 zeigt den Verlauf des Einspritzdrucks ρ über dem Nadelhub IL. mit dem Steuerdruck ρ als Parameter, entsprechend der Pfeilrichtung verlaufend von hohen nach niedrigen Werten. Bei einem mittleren Wert des Steuerdrucks von P_s1, wie durch die dick durchgezogene Linie angegeben, benötigt man eine zusätzliche Druckdifferenz von P_x ^-P₀ bzw. einen entsprechenden Drucksprung, um den Zwischenanschlag zu überwinden. Erreicht bei gegebenes Steuerdruck ρ ~ der Einspritzdruck den

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Wert ρ_χ (zuzüglich eines kleineren Druckbetrags Apx, der eich aus der Steigung des Kurvenverlaufs ergibt) dann öffnet die Ventilnadel um ihre volle Hubhöhe H2. Je nach dem variablen, einwirkenden Steuerdruck ρ lassen sich so die verschiedensten Arbeitsbedingungen erreichen.

Es ist aufgrund der erfindungsgemäfien Ausbildung der Kraftstoff einspritzdüse möglich, den Druck festzulegen, bis zu «reichem die Ventilnadel am Vorhubanschlag 45 verbleibt; dieser Anschlag stellt sich im übrigen im dynamischen Ablauf auf eine bestimmte Position ein, denn bei jedem Arbeitszyklus wird der Kolben 30 mitbewegt, wenn der Druck auf der Hochdruckseite stärker ansteigt als der konstante Steuerdruck p_g. In diesem Fall drückt die Nadel auf den Anschlag 45 und schiebt den Kolben wegt, der beim Schließen der Nadel dieser wieder nachfolgt. Durch entsprechende Auswahl des Steuerdrucks können dann auch Zwischenwerte des Nadelhubs beim dynamischen Ablauf realisiert werden, wobei zunächst vorausgesetzt wird, daß der den mechanischen Anschlag bestimmende Schieber 19 so vom Steuerdruck beaufschlagt ist, daß er sich nach Art einer "Einschalt-Ausschaltposition" entweder in seiner linken oder seiner rechten Endstellung befindet. In der linken Endstellung bestimmt der Schieber 19 die Position des mechanischen Anschlags und läßt lediglich den Nadelhub H1 zu, in der rechten Endstellung ist der Schieber 19 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht hubbestimmend. Alternative Möglichkeiten sind selbstverständlich gegeben, beispielsweise durch Ausbildung der Konturkurve des Schiebers in mehreren Stufen, durch progressive Änderung der Kraft der Feder 23 bzw. durch Anordnung mehrerer Federn, die sukzessive in Eingriff gelangen bei jeweils unterschiedlichen Steuerdrücken.

Ist beispielsweise bei einem bestimmten niedrigen Steuerdruck ρ

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der dennoch ausreichend hoch ist, damit der Schieber 19 sich in seiner zweiten, nicht hubbestimmenden Stellung befindet, der Betriebsdruck für die Einspritzung verhältnismäßig gering, dann kann dennoch der volle Nadelhub H2 erzielt werden, da bei entsprechender Ausbildung der Feder 33 der Kolben 30 nach oben gedrückt und der Voranschlag entfernt ist. Man kann daher mit dem Betriebsdruck auch entsprechend heruntergehen.

Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel ist dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 in vielen Punkten ähnlich, so daß auf gleiche Teile in deren Funktion nicht weiter eingegangen zu werden braucht. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 verfügt der Schieber 19 über eine innere Bohrung 50, die in den hier lediglich einseitig angeordneten Konturbereich 28* mündet, so daß durch diese Bohrung der bei 24* zugeführte Steuerdruck auf den Kolben 30 wirken kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 weist der Schieber 19" eine Nut oder Ausnehmung 51 auf, durch welche das bei 24 zugeführte Steuerdruckmittel an der Kugel 34 vorbei zur Druckseite des Kolbens 30 gelangt. Alternativ ist es auch möglich, auf die zur Vorspannung des Kolbens vorgesehene Spielausgleichsfeder oder Druckfeder 33 ganz zu verzichten. Die Feder ist ohnehin dann nicht von Bedeutung, wenn in der linken Ruheposition des Schiebers 19" der mechanische Voranschlag unveränderlich eingestellt ist; bei nach rechts gedrücktem Schieber 19" hält der Steuerdruck auf den Kolben den Voranschlag in einer eine freie Nadelhubbewegung H1 zulassenden Position und ermöglicht ein Wegdrücken des Voranschlags durch die Ventilnadel dann, wenn Steuerdruck und Betriebsdruck entsprechende Werte erreichen und die entsprechend dimensionsmäßigen Abmessungen der mit den Drücken beaufschlagten Flächen vorliegen.

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Von einiger Bedeutung ist schließlich noch die Anordnung eines kugelförmigen Ubertragungselementes 34 zwischen der Kolbenoberfläche und der Kontur 28 des Schiebers; da die Kontur bei allen drei Ausführungsbeispielen nicht abrupt ihre Abmessungen ändert, sondern allmählich zur eingeschnittenen Form übergeht, führt die Kugel eine Abrollbewegung praktisch bei jedem Arbeitszyklus bzw. doch stets dann aus, wenn entsprechende Schieberbewegungen erfolgen, so daß in vorteilhafter Weise dem Verschleiß durch eine gleichmäßige Abnützung der Kugel, soweit überhaupt vorhanden, begegnet werden kann. Es gelingt so, die durch die starken Drücke auftretenden Beschleunigungs- und Anschlagbewegungen ohne wesentliche Materialbeeinträchtigung aufzufangen.

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Claims

Patentansprüche t

ί1./Verfahren zur Öffnungshubeinstellung bei einer Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen, bei dem die Ventilnadel unter dem Druck des zugeführten Kraftstoffs entgegen der Kraft einer Schließfeder aus ihrer Schließstellung gegen einen veränderbaren Voranschlag verschiebbar ist, der mindestens mittelbar von einem durch einen äußeren Steuerdruck beaufschlagten Schieber gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderliche Steuerdruck (p ) dem Schieber zur Bildung des Voranschlags in mindestens zwei definierten Stufungen sowie gleichzeitig einem mit der Ventilnadel in Wirkverbindung stehenden Druckelement zugeführt wird derart, daß sich nach Beseitigung des durch den Schieber bestimmten mechanischen Voranschlags die freie Öffnungshubbewegung der Ventilnadel aus dem Verhältnis des dem System zugeführten Steuerdrucks (p_) zum Druck des zügeführten Kraftstoffs bestimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der

Steuerdruck als variable bestiamendeGröße für den Ventil-

teeoeraturnadelhub last-,o<Ier drehzahlabhängig zugeführt wird.
3. Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen mit einer unter dem Druck des zugeführten Kraftstoffs entgegen der Kraft einer Schließfeder verschiebbaren Ventilnadel, deren Offnungshub durch einen einen Anschlag definierenden, durch

. äußere Druckmittelzuführung verschiebbaren Schieber änderbar ist, insbesondere zur^Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (19, 19', 19") und/oder seine Lagerführung (18) so ausgebildet ist, daß das den Steuerdruck (p₈) erzeugende Druckmittel gleichzeitig einem weiteren, mit der Ventil-

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nadel (2) mindestens kraftschlüssig in Wirkverbindung stehenden Druckelement (Kolben 30) zugeführt ist.
4. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement als im Düsenhalter (7) verschieblich gelagerter Kolben (30) ausgebildet ist, der über eine Druckstange (32) einen Voranschlag (45) für den Ventilnadelhub definiert.
5. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (3O) oberhalb des Schließfederraums (8) im Düsenhalter so gelagert ist, daß ihm über die Querbohrung (18) zur Aufnahme des einen mechanischen Anschlug bestimmenden Schiebers (19) das Steuerdruckmittel zuführbar ist.
6. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Steuerdruckmittel beaufschlagte Kolbenoberseite mindestens mittelbar kraftschlüssig mit einer Kontur (28) im ebenfalls vom Steuerdruck beaufschlagten Querschieber (19, 19·, 19") in Wirkverbindung steht.
7. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das übertragungselement zwischen Kolbenoberseite und Schieberkontur (28) eine Kugel (34) ist.
8. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Steuerdruckmittel beaufschlagte Kolben (30) eine sich bis zu einem vorgegebenen, einen Vorhub (HI) der Ventilnadel (2) definierenden Abstand zum Ventilteller (11) erstreckende Druckstange (32) aufweist.

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9. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (30) von einer Feder (33) , die sich im Düsenhalter stationär abstützt, in der Öffnungshubrichtung der Ventilnadel (2) vorgespannt ist.
10. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorderer der Steuerdruckmittelzuführung benachbarter Schieberabschnitt (20) durch Abflachungen unrund ausgebildet ist, derart, daß das Steuerdruckmittel am Schieber (19) vorbei zum Kolben

(30) gelangen kann.
11. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (19*) einen sich in den Konturbereich (28*) vom Steuerdruckeinlaß öffnenden Durchlaß (50) aufweist.
12. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kontur (28, 28') des Schiebers (19, 19¹, 19") mit dem Kolben (30) verbindende Ubertragungskugel (34) im Düsenhalter so gelagert ist, daß mindestens bei jeder Schieberbewegung die Kugel (34) eine Drehbewegung ausführt.

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