DE2725707C2

DE2725707C2 - Wassergekühlte Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2725707C2
Application number: DE19772725707
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Ing. 8000 München Künzler
Original assignee: Muenchner Motor-Zubehoer 8000 Muenchen De GmbH
Current assignee: Muenchner Motor-Zubehoer 8000 Muenchen De GmbH
Priority date: 1977-06-07
Filing date: 1977-06-07
Publication date: 1986-05-15
Also published as: DE2725707A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine wassergekühlte Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen, bei welcher der den Diisennadelsitz aufweisende Düsenkörper aus Material geringer Härte, jedoch hoher Korrosionsbeständigkeit besteht und der Düsennadelsitz durch besondere Behandlung auf eine höhere Härte gebracht wird.

Es wurde bei wassergekühlten Einspritzdüsen bereits vorgeschlagen (iviTZ 1964. H 12, Seiten 507 uff.), den Düsenkörper aus EinsatzKiahl zu fertigen, der in einem Karbonitrierverfahren einer nachträglichen Oberflächenbehandlung an denjenigen P- rtieen unterworfen wird, die eine höhere Härte als der Düsenkörper selbst aufweisen sollen. Dabei hat man in Kauf genommen, daß derart behandelte Düsenkörper stark unter Korrosionserscheinungen (Rißbildung) leiden und so häufig eine beschränkte Lebensdauer besitzen.

Bei der Fertigung von Maschinenelementen, z. B. Kolbenringen (Carl Englisch, Kolbenringe, Band 1, 1958), wurde auch vorgeschlagen, diejenigen Flächen, die hohe Verschleißfestigkeit besitzen sollen, mit einer Hartchromschicht zu überziehen. Mit dieser Maßnahme allein können jedoch die bei wassergekühlten Einspritzdüsen häufig auftretenden Schwierigkeiten (Korrosionsanfälligkeit) nicht beseitigt werden.

Bei wassergekühlten Einspritzdüsen ist es nämlich sehr wichtig, die den Wasserumlauf begrenzenden Flächen der Düsenteile einerseits gegen Korrosion zu schützen und andererseits aber auch die erforderliche Härte dieser Teile zu gewährleisten. Bei zu hoher Härte besteht nämlich die Gefahr von Rißbiidungen an diesen Teilen, die sogar zum Platzen der Teile führen kann. Daraus können wiederum Zerstörungen an der Düse und unerwünschte Folgeschäden an der Brennkraftmaschine entstehen. Bei geringer Härte der Teile wird wiederum der Düsennadelsitz infolge frühzeitiger Abnutzung sehr bald undicht, so daß eine solche Einspritzdüse eine nur verhältnismäßig kurze Lebensdauer aufweist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile sicher zu beseitigen und eine Einspritzdüse zu schaffen, die einen harten Sitz im Düsenkörper aufweist, an den übrigen Düsenkörper-Partieen jedoch eine geringere, gegen Korrosion widerstandsfähige Härte besitzt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das den Düsenkörper bildende Material nach seiner Durchhärtung einen gleichbleibenden Härtegrad aufweist, und daß die den Düsennadelsitz bildende Fläche des Düsenkörpers mit einer Hartchromschicht überzogen ist.

Das Auftragen der Hartchromschicht erfolgt in vorteilhafter Weise elektrolytisch mittels einer der Form der Sitzfläche angepaßten Elektrode, wobei diese Hartchromschicht einer mechanischen Nachbehandlung unterzogen wird.

In der nachstehenden Beschreibung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine

!5 sitzende Einspritzdüse itn Querschnitt, und

Fig.2 die den Nadelsitz tragende Düsenbüchse ebenfalls im Querschnitt

Im Zylinderkopf 10 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine bekannter Bauart sitzt ein Düscnhalter 12, der die ebenfalls nicht dargestellten Anschlüsse für Kraftstoff und Kühlwasser trägt Die von diesen Anschlüssen führenden Leitungen, nämlich die Kraftstoffzuleitung 12a und die Kühlwasserleitung YIb, verlaufen annähernd in Längsrichtung des Düsenhalters 12 und stehen an seiner Stirnseite mit entsprechenden Leitungen 14a und 146 in Verbindung, die in einem ;ils Düsenbüchse ausgebildeten Düsenkörper 14 vorgesehen sind. Diese Düse^büchse wird mit ihrer Stirnseite an die Stirnseite des Düsenhalters gedrückt und zwar mit Hilfe einer Überwurfmutter 16 und einer Diisenkappe 18. Der vordere Teil der Düsenkappe 18 ist dem Verbrennungsraum 26-im Zylinder zugewandt und weist die Einspritzöffnungen 18s auf. Eine Düsennadel 22 sitzt in der Düsenbüchse 14 und bildet mit ihrem kegelförmigen Ende 225, das mit einem entsprechend gestalteten Nadelsitz 14s in der Düsenbüchse 14 zusammenarbeitet, das Absperrelement der Einspritzdüse, welches den Obertritt des Kraftstoffes aus dem Ringraum I4rin die zu den Einspritzöffnungen 18s führenden Verbindungsbohrungen 14vund 18k in den Teileal4 und 18 steuert. Zum Ringraum 14r gelangt der Kraftstoff durch die Leitung 14a.

Das öffnen des Düsennadelsitzes erfolgt durch ein geringfügiges Anheben der Düsennadel 22 durch Druck des Kraftstoffes auf ihre Ringfläche 22r. Eine am anderen Ende 22Λ der Düsennadel 22 angreifende federbelastete Stange 24 bewirkt wieder (unter Federkraft) das Schließen der Düsennadel, sobald der Druck auf die Düsennadel 22 nachläßt. Ein Anschlagstück 26 spielt mit dem Ende 22Λ der Düsennadel 22 zusammen und bestimmt den Nadelhub.

Zwischen den Teilen 14 und 18 ist ein Hohlraum 18Λ vorgesehen, in den Kühlwasser gefördert wird, um eine Kühlung der den Düsennadelsitz 14s, 22s bildenden Partieen und auch des dem Verbrennungsraum 20 zugewandten Teiles der Düsenkappe 18 zu erreichen. Die Rückführleitung für das erwärmte Kühlwasser aus dem Raum 18Λ ist der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.

Die den eigentlichen Düsenkörper bildenden Teile 14 und 18 sind aus rostsicherem und säurebeständigem Material gefertigt, das nach seiner Durehhärtung einen durchgehend gleichbleibenden Härtegrad von etwa 55 HRC aufweist. An diesen Teilen sind deshalb durch Korrosion bedingte Rißbildungen nicht zu bcfürchien. Der Düsennadelsitz 14s in dieser verhältnismäßig weichen Düsenbüchse 14 wird nun mit einer Hartchromschicht H überzogen, die eine Härte von etwa 70 HRC

aufweist. Dadurch wird dem Düsennadelsitz eine Härte gegeben, die gegen Abnutzung sehr widerstandsfähig ist und so eine hohe Lebensdauer erwarten läßt Die hohe Härte der Düsennadel 22 an ihrer Sitzfläche 22s läßt sich ohne Schwierigkeiten sicherstellen.

Das Auftragen der Hartchromschicht H auf den Düsennadelsitz 14s erfolgt durch ein geeignetes Elektrolyse-Verfahren, wobei eine Spezialelektrode, vorzugsweise Platinelektrode verwendet wird, die in das fertigbearbeitete Teil 14 sinführbar und der Form des Nadelsitzes 14s angepaßt ist Es wird eine Hartchromschicht von 0,1 bis 0,2 mm aufgetragen. Nach diesem Hartverchromen der Sitzfläche ist es zweckmäßig, die aufgetragene Hartchromschicht noch einer mechanischen Nachbearbeitung zu unterziehen, z. B. einem Nachläppen, um die während des Hartverchromens gegebenenfalls aufgetretenen Genauigkeitsabweichuagen der Sitzfläche zu eliminieren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Wassergekühlte Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen, bei welcher der den Düsennadelsitz aufweisende Düsenkörper aus Material geringer Härte, jedoch hoher Korrosionsbeständigkeit besteht und der Düsennadelsitz durch besondere Behandlung auf eine höhere Härte gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das den Düsenkörper (14) bildende Material nach seiner Durchhärtung einen gleichbleibenden Härtegrad aufweist, und daß die den Düsennadelsitz (its) bildende Fläche des Düsenkörpers mit einer Hartchromschicht (H) überzogen ist

2. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartchromschicht (H) mittels einer der Form der Sitzfläche angepaßten Elektrode elektrolytisch aufgetragen und einer mechanischen Nachbehandlung unterzogen wird