DE2726300A1

DE2726300A1 - Kraftstoffeinspritzduese

Info

Publication number: DE2726300A1
Application number: DE19772726300
Authority: DE
Inventors: Odon Dipl Ing Kopse
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-06-10
Filing date: 1977-06-10
Publication date: 1978-12-21

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzdüse nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzdüse dieser Art muß die Ventilnadel einen bestimmten Hub zurücklegen, bevor sie in Berührung mit dem Stellkolben gelangt. Ab diesem Hub wirkt dann der Stellkolben in Schließrichtung auf die Ventilnadel, so daß das Aufstoßen der Ventilnadel während des öffnungshubes auf den Stellkolben einen erheblichen Drucksprung bei der Einspritzung bewirkt, wonach dann der Druckverlauf entsprechend dem ersten öffnungshubabschnitt verläuft. Würde beispielsweise für diesen Drucksprung eine Feder gewählt werden, die der dem ersten öffnungsabschnitt dienenden Feder zugeschaltet wird, so würde die Offnungshubcharakteristik ab Zuschaltung der Feder einen stärker zunehmenden Druckverlauf aufweisen.
Bei manchen Motoren ist jedoch erwünscht, daß die Einspritzung möglichst ohne Drucksprung verläuft, bei denen jedoch der Offnungscharakteristik wegen, also des Druckverlaufs über den gesamten Einspritzhub wegen der Einfluß der eingeprägten Federkennlinie der Schließfeder auf ein gewünschtes Maß reduziert wird.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzdüse mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine verhältnismäßig kleine Feder gewählt werden kann, da der Stellkolben die überwiegende Aufgabe der in Schließrichtung wirkenden Kraft übernimmt. Der öffnungshub der Ventilnadel verläuft somit ohne Drucksprung, es sei denn, daß während des Hubes zusätzliche Spritzöffnungen aufgesteuert werden oder in öffnungsrichtung wirkende Flächen zu- oder abgeschaltet werden. Bei Kraftstoffeinspritzdüsen, bei der die Ventilnadel über einen Ventilsitz den Durchgang steuert, wird naturgemäß zu Beginn des öffnungshubes ein gewisser Drucksprung aufgrund der sich vergrößernden, in Öffnungsrichtung wirkenden Fläche bestehen. Diese geringe Zuschaltung an Fläche ist meist erwünscht, da im umgekehrten Falle auch die Zuhaltekraft bei geschlossenem Ventil größer ist, so daß bei kleineren Druckstößen des Kraftstoffes die Ventilnadel auf ihrem Sitz bleibt. Je nach angestrebter Einspritzcharakteristik kann die Kraftstoffeinspritzdüse als Zapfendüse, als Schieberdüse oder als normale, nach innen öffnende Düse ausgebildet sein, je nachdem, welche Düsenart für den Motor erforderlich ist bzw.
welches Verhältnis zwischen aufgesteuertem Einspritzquerschnitt zu Ventilnadelhub angestrebt ist.
Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Beschreibung des Erfindungsbeispiels In einem Düsenkörper 1 ist eine Ventilnadel 2 axial verschiebbar und Spritzöffnungen 3 steuernd angeordnet. Die Ventilnadel 2 ist durch eine Schließfeder 4 belastet und begrenzt zusammen mit dem Düsenkörper 1 einen Druckraum 5. Die Schließfeder 4 ist in einem in einem Düsenhalter 6 vorgesehenen Federraum 7 angeordnet und wirkt über einen Federteller 8 auf die Ventilnadel 2. Zwischen Düsenkörper 1 und Düsenhalter 6 ist eine Zwischenplatte 9 angeordnet. Im Düsenhalter 6 ist weiterhin axial verschiebbar ein Stellkolben 10 vorgesehen, der auf der einen Seite über einen Anschlag 11 mit dem Federteller 8 in Berührung steht und der auf der anderen Stirnseite 12 von dem unter Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagbar ist, der über einen Kanal 13 vom Druckanschluß 14 her zum Druckraum 5 der Einspritzdüse geführt wird. Von dem Kanal 13 führt ein Kanal 15 zur Stirnseite 12 des Stellkolbens 10. Der Federraum 7 ist über einen Leckkanal 16 druckentlastet.
Die Ventilnadel 2 hat einen Dichtkegel 17, der mit einem am Düsenkörper 1 angeordneten Ventilsitz 18 zusammenwirkt. Weiterhin ist an der Ventilnadel 2 ein Steuerzapfen 19 angeordnet, der radial dichtend in einer Sackbohrung 20 geführt ist. Zapfen 19 und Sackbohrung 20 begrenzen einen zweiten Druckraum 21.
In der zylindrischen Wand der Sackbohrung 20 beginnen die Spritzöffnungen 3, die bei geschlossener Ventilnadel durch den Zapfen 19 überdeckt sind und während des Öffnungshubs der Ventilnadel 2 durch diesen aufgesteuert werden. Stromab des Dichtkegels 18 ist im Zapfen 19 ein Kanal 22 angeordnet, der in den Druckraum 21 mündet. Der über den Kanal 13 unter Druck zugeführte Kraftstoff beaufschlagt im Druckraum 5 eine Druckschulter 22 an der Ventilnadel 2. Die Fläche der Schulter 22 ist größer als die Fläche 12 am Stellkolben 10, so daß die in öffnungsrichtung wirkende Fläche 22 einen Überschuß gegenüber der in Schließrichtung wirkenden Fläche 12 aufweist. Um eine öffnung der Kraftstoffeinspritzdüse zu bewirken, muß also die Kraft, die aus zugeführtem Druck und Differenzfläche in Offnungsrichtung wirkt, größer sein als die an der Ventilnadel 2 in Schließrichtung angreifende Kraft der Feder 4. Die Federkraft, die aufgrund der Differenzfläche verhältnismäßig klein gehalten werden kann, bestimmt somit,bei welchem Druck des zugeführten Kraftstoffes die Kraftstoffeinspritzdüse öffnet. Diese Druckhöhe kann so gewählt werden, daß kleinere Druckstöße in der Leitung, wie sie durch Pulsationen entstehen können, kein öffnen der Einspritzdüse und damit Nachspritzen des Kraftstoffes bewirken. Sobald dann die Ventilnadel 2 vom Ventilsitz 18 abgehoben hat, wird die Fläche des Dichtkegels 17 der in Öffnungsrichtung wirkenden Schulter 22 zugeschaltet, so daß eine Vergrößerung der in Öffnungsrichtung wirkenden Kraft entsteht.
Während des öffnungshubes der Ventilnadel 2, dessen Druckabhängigkeit durch die Charakteristik der Feder 4 bestimmt wird, werden nacheinander Spritzöffnungen 3 aufgesteuert, bis nach Zurücklegung des Hubes h der Stellkolben 10 zur Hubbegrenzung mit seiner Fläche 12 am Düsenhalter anstößt.
Erfindungsgemäß kann die spritzseitige Ausbildung der Kraftstoffeinspritzdüse auch als übliche Zapfendüse oder als normal nach innen öffnende Düse ausgebildet sein.
Leerseite

Claims

Ansprüche Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen mit einer entgegen einer Schließfeder öffnenden Ventilnadel, die in Schließrichtung durch eine zusätzliche Kraft über einen durch den zugeführten Kraftstoff beaufschlagten Stellkolben belastbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die bei geschlossener Kraftstoffeinspritzdüse in öffnungsrichtung vom Kraftstoff beaufschlagte Fläche (22) an der Ventilnadel (2) größer ist als die in Schließrichtung am Stellkolben (10) beaufschlagte Fläche (12) und daß der Stellkolben (10) über dem gesamten Offnungshub(h) auf die Ventilnadel (2) wirkt.
2. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (2) beim öffnungshub bei kleinerer Kraftstofförderleistung (Menge pro Zeit) einen kleineren Spritzquerschnitt und bei größerer Förderleistung nach weiterem Hub einen größeren Spritzquerschnitt freigibt.
3. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffeinspritzdüse als Zapfendüse ausgebildet ist, bei der der Zapfen (19) während der Hubbewegung der Ventilnadel (2) bei zunehmendem Hub den Spritzquerschnitt vergrößert.
4. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (2) einen zylindrischen Abschnitt (19) aufweist, welcher in einer Sackbohrung (20) des Düsenkörpers (1) radial geführt angeordnet ist und beim Nadelhub nacheinander im Düsenkörper (1) angeordnete Spritzöffnungen (3) aufsteuert.
5. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein an der Ventilnadel (2) angeordneter Zapfen in nur eine Spritzöffnung ragt (nicht dargestellt).