DE2711391A1

DE2711391A1 - Kraftstoffeinspritzduese

Info

Publication number: DE2711391A1
Application number: DE19772711391
Authority: DE
Inventors: Konrad Dipl Ing Dr Eckert; Guenter Kulke
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: JPS53113925A; JPS62166U; US4225088A; GB1593112A

Description

15.2.1977 Su/Kb

Anlage zur Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung ROBERT BOSCH GMBH. 7 Stuttgart

Kraftstoffeinspritzdüse Zusammenfassung

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzdüse, deren Ventilnadel durch einen Stellkolben steuerbar ist. Der Stellkolben ist hydraulisch unbeaufschlagt außer Wirkung auf die Ventilnadel.

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Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzdüse nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei bekannten Kraftstoff einspritzdüsen dieser Art kommt der Stellkolben nach einem gewissen Vorhub der Ventilnadel mit dieser in Berührung und wirkt bei dem weiteren Hub auf diese. Hierdurch ist es erstens nicht möglich, die Ventilnadel hydraulisch auf den Sitz zu pressen und eine Aufsteuerung derselben unabhängig vom von der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff zu gestalten und zweitens gelangt der Stellkolben immer in Wirkung mit der Ventilnadel, nachdem dieser einen gewissen Hub zurückgelegt hat. Wünschenswert ist jedoch, daß für eine befriedigende Bildung des Einspritzgesetzes die Wirkung des Stellkolbens willkürlich ist und außerdem weitgehend unabhängig vom zugeführten Kraftstoff erfolgt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzdüse mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ein größerer Freiheitsgrad bei der Gestaltung des Einspritzgesetzes möglich ist als bei den bekannten Düsen. Insbesondere bei Kraf tstof f einspri tzdiisen mit zwei Ventilnadeln, von denen eine durch den Stellkolben gesteuert ist, können die von der einen Ventilnadel gesteuerten Spritzöffnungen zu- oder abgeschaltet werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung der im Hauptnnspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzdüse möglich. Die Erfindung ist nicht nur auf nach innen öffnende einen Ventilsitz aufweisende Nadeln anwendbar, sondern auch auf Schiebersowie Zapfendüsen und nach außen öffnende Nadeln.

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Zeichnung

Zwei AusfUhrungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung im Längsschnitt dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1, 2 und 3 das erste AusfUhrungsbeispiel und Pig. 4 und 5 das zweite Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Erfindungsbeispiele

Bei beiden Ausführungsbeispielen ist ein Düsenkörper 1 durch eine Überwurfmutter 2 an einen Düsenhalter 3 gespannt. Am Düsenhalter ist ein Druckanschluß k_t ein Leckanschluß 5 und «in Steueranschluß 6 vorgesehen. Der über den Druckanschluß % zügeführte Kraftstoff wird über einen in Düsenhalter 3 und Düsenkörper 1 verladenden Druckkanal 7 weitergeleitet. Über den Steueranschluß 6 und einen daran anschließenden Steuerkanal 8 wird die Steuerflüssigkeit einem Stellkolben 9 zugeleitet, der jeweils gegen eine Rückstellfeder 10 verschiebbar ist. In unbeaufschlagtem Zustand, also in der Ausgangslage hat der Stellkolben 9 keinerlei Steuerwirkung auf die Einspritzdüse. Der die Feder 10 aufnehmende Raum 11 sowie auch der eine Schließfeder 12 der Ventilnadel aufnehmende Raum ist über den Leckanschluß 5 druckentlastet.

Weiterhin sind im Düsenkörper 1 eine Ventilnadel 15 und eine diese aufnehmende Hohlnadel 16 angeordnet, welche jeweils Spritzöffnungen 17 und 18 steuern.

Bei dem in den Figuren 1 bis 3 dargestellten ersten Ausführungebeispiel ist die Ventilnadel 15 durch keine eigene Schließfeder belastet. Zwischen dem Stellkolben 9 und dem Ventilnadelende ist ein Abstand, der dem Maximalhub der Nadel entspricht, von H^. Dieser Hub ist dadurch änderbar, daß ein in den Düsenhalter 3 geschraubter und den Stellkolben 9 aufnehmender Bolzen 19 von außerhalb in dem Düsenhalter verschraubbar i&t.

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Durch einen Hundschnurring 20 wird vermieden, daß Kraftstoff nach außen gelangt. Die Hohlnadel 16 ist unter Zwischenschaltung eines Federtellers 21 durch die Feder 12 belastet. Zwischen Düsenkörper 1 und Düsenhalter 3 ist eine Zwischenplatte 22 eingespannt, durch die auch der Druckkanal 7 verläuft. Der Druckkanal 7 endet in einem im Düsenkörper 1 angeordneten Druckraum 23. Wenn die Hohlnadel l6 abgehoben hat, steuert sie die Spritzöffnungen 18 auf, so daß eine Einspritzung über diese erfolgen kann. Erst danach greift der Kraftstoff an der Ventilnadel 15 an. Wenn der Stellkolben 9 deren Öffnen nicht verhindert, wird diese verschoben und steuert die Spritzöffnungen 17 auf. Wird über den Steuerdruck der Stellkolben 9 jedoch auf die Ventilnadel I5 geschoben, so wird der Gesamteinspritzquerschnitt auf den Querschnitt der Spritzöffnungen 18 beschränkt, was eine Spritzdauerverlängerung zur Folge haben kann. Es kann jedoch auch wünschenswert sein, mit der Ventilnadel 15 die exakte Spritzfolge der Spritzöffnungen 18 und 17 *u steuern, wie es beispielsweise für die Voreinspritzung von Bedeutung ist. Bei Nichteingriff des Stellkolbens 9 wiederum werden die Spritzöffnungen 17 und 18 beide nahezu gleichzeitig für eine Einspritzung aufgesteuert.

Bei dem in Figuren k und 5 dargestellten zweiten Aueführungsbeispiel ist die Ventilnadel 15 durch eine Schließfeder 24 belastet. Am Stellkolben 9 ist ein Dorn 25 befestigt, der ale Wirkverbindung zur Ventilnadel 15 dient. Der Dorn 25 ist durch die Schließfeder 2k der Ventilnadel I5 belastet, fein* UM dj.· Ventilnadel 2k angeordnete Büchse 26 dient als Kraftübftf\ tragung von der Hohlnadel 16 zum Federteller 21 der di· Hohlnadel belastenden Schließfeder 12. Der Abstand zwischen Ventilnadel 15 und Dorn 25 ist der maximale Hub ti4. Der Maximalhub der Hohlnadel H. ist durch den Abstand zwischen Federteller 21 und einem Anschlag 27 bestimmt, in dessen Mittelbohrung der Dorn geführt ist. Der zugeführt· Kraftstoff wird über die

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Druckleitung 7 in einen zwischen Ventilnadel 15 und Hohlnadel 16 angeordneten Druckraun 28 geleitet. Hierfür sind in der Hohlnadel 16 Radialbohrungen 29 vorgesehen. Der zugeführt· Kraftstoff beaufschlagt also gleichzeitig die Ventilnadel 15 und die Hohlnadel 16 in Öffnungsrichtung. Je nachdem, welche reder 12 oder Zh im Verhältnis zu den in Öffnungsrichtung wirkenden Flächen der Ventilnadel größer oder kleiner ist, öffnet zuerst die Ventilnadel oder die Hohlnadel. Diese von Haus· aus festgelegte Aufsteuerfolge wird zusätzlich beeinflußt durch den Stellkolben 9· Wenn über den Steueranschluß 6 und die Steuerleitung β Steuerflüssigkeit dem Kolben 9 zugeführt und dieser verschoben wird, wird die Ventilnadel 15 auf ihrem Sitz gehalten. Der zugefUhrte Kraftstoff wird also lediglich über die Spritzöffnung 18 eingespritzt. Wenn normalerweise die Hohlnadel 16 vor der Ventilnadel 15 öffnet, wird hierdurch lediglich der Spritzquerschnitt auf die Öffnungen 18 beschränkt. Wenn hingegen normalerweise die Ventilnadel 15 vor der Hohlnadel 16 aufsteuert, kann durch Eingriff am Stellkolben 9 die Steuerfolge umgekehrt werden. Es kann also zuerst über die Spritzöffnungen 18 abgespritzt werden und dann nach Entlasten des Stellkolbens 9 über die Spritzöffnungen 1.7, wobei die Schließfeder der Ventilnadel diese auf ihren Sitz zurückschieben kann. Der Anwendungsbereich ist dadurch Verhältnismäßig groß. Eine derartig gesteuerte Düse kann auf der einen Seite zur Voreinspritzung, zur Spritzzeitverlängerung und dergleichen dienen und auf der anderen Seite als UMteuerdüse, um von einer Spritzlochserie (z.B. 17) auf «ine andere Spritzlochserie (z.B. 18) umzusteuern, wie es beispielsweise beim "M-Verfahren" erforderlich zwischen kaltem und warmem Motor ist.

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Claims

I5.2.I977 Su/Kb

Robert Bosch GmbH. 7 Stuttgart

Ansprüche

IlJ Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen mit einer in Schließrichtung belastbaren Ventilnadel, die in Abhängigkeit vom Hub bzw. dem Druck des zur Einspritzung zugeführten Kraftstoffs in Öffnungsrichtung verschiebbar den Querschnitt der Einspritzöffnungen insgesamt ändert, und mit einem den Hub der Nadel steuernden und durch unter Druck stehender Flüssigkeit beaufschlagbaren Stellkolben, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (9) zur Beschränkung des maximalen Spritzöffnungsquerschnittes (171l8) aus seiner Ausgangslage in Schließrichtung verschiebbar ist.
2. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Stellkolben (9) eine Stellfeder (10) in Öffnungerichtung der Ventilnadel (I5) angreift.

3· Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse als Zapfendüse ausgebildet ist mit einem Ventilsitz stromauf der zentralen Spritzöffnung, in welche der Drosselzapfen taucht und daß der Stellkolben den Hub derart begrenzt, daß der Drosselzapfen

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mindestens teilweise in der Spritzöffnung bleibt (nicht dargestellt).

4. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ventilnadeln (15,16) vom zugeführten Kraftstoff beaufschlagbar sind, von denen jede mindestens eine Spritzöffnung (17,18) steuert, die von der durch die andere Nadel gesteuerten Spritsöffnung getrennt ist, wobei die Nadeln (17,18) unabhängig voneinander vom jeweiligen Ventilsitz abheben können und wobei eine der Nadeln mit dem Stellkolben (9) zusammen-, wirkt.

5· Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Nadel (15) durch den Stellkolben entgegen dem in Öffnungsrichtung an der Nadel angreifenden zugeführten Kraftstoff auf ihren Ventilsitz preßbar ist, so daß die von ihr gesteuerte Spritzöffnung (17) gesperrt bleibt.

6. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch k oder 5i dadufrch gekennzeichnet, daß der zugeführte Kraftstoff zuerst in den Druckraum (23) der einen Nadel (16) und erst nach Abheben derselben in den Druckraum der zweiten Nadel (15) gelangt. (Fig. 1-3)

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?. Kraftβtoffeinspritzdüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Nadel (15) durch eine in Öffnungsrichtung wirkende Feder (10) belastet bei Normalbetrieb ihre Spritzöffnungen (1?) freigibt und bei Einsatz des Stellkolbens schließt. (Fig. 1-3)

8. Kraftstoffeinspritzdüse nach einen der Ansprüche k bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Nadeln eine Hohlnadel (l6) und ein· in dieser geführte Ventilnadel (I5) sind*

9· Kraftstoffeinspritzdüse nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die unter Druck stehende den Stellkolben (9> betätigende Flüssigkeit als Servoflüssigkeit unabhängig von den unter Druck zugeführten Einspritzkraftstoff durch ein Ventil zu- und abschältbar ist·

10. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 9« dadurch gekennzeichnet, daß als Servoflüssigkeit Kraftstoff einer Förderpumpe (Vor förderpumpe) dient.

11. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 9« dadurch gekennzeichnet, daß als Servoflüssigkeit Brensöl der Servoanlage des Fahrzeugs dient.

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12. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventil ein Magnetventil dient, das drehzahlabhängig schaltbar ist.

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