DE2726308A1

DE2726308A1 - Fuel injector for IC engine - has radial adjustment between valve spindle and plunger controlling discharge orifices

Info

Publication number: DE2726308A1
Application number: DE19772726308
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: 1978-12-14

Abstract

The injector body (1) has a valve seat (3) on which the conical section (4) of the spindle (5) seats. The spindle is raised by fuel pressure from a pump on shoulders (7) on the spindle. The spindle has a cylindrical extension (11) below the valve which terminates in a flange (12). A plunger (8) has a slot (13) into which the flange (12) of the spindle extension slides. This provides axial connection between the spindle and the plunger while allowing radial movement between them. The plunger is a tight fit in a bore (9) in the injector body. It acts as a valve over the injection outlet nozzles (10) is the side of the bore (9) in the body. The radial adjustment gives accurate flow control without excessive wear on moving parts.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzdüse nach der Gattung des ilauptanspruchs. Bei bekannten Kraftstoffeinspritzdüsen dieser Art besteht die Schwierigkeit zu erreichen, daß die Achse des Zapfens und die Achse des Ventilsitzes bzw. des Ventildichtkegels ineinanderfallen. Bei Abweichen der Achsen voneinander ist entweder der Zapfen in der ihn führenden Bohrung verklemmt oder die Ventilnadel sitzt nicht dichtend auf dem Ventilsitz auf. Dies führt auf der einen Seite zu Schwierigkeiten in der Steuerung, im wesentlichen jedoch andererseits zu einem Nachlecken von Kraftstoff in den Brennraum, was eine Verschlechterung des Abgases sowie der Leistung und des Kraftstoffverbrauchs zur Folge hat. Zudem ist es nahezu unmöglich, die einzelnen Einspritzdüsen, die an einem Motor eingebaut sind, auf einander abzustimmen.The invention is based on a fuel injection nozzle according to the Genus of the ilaupt claim. In known fuel injectors of this type there is the difficulty of achieving that the axis of the pin and the axis of the valve seat or the valve sealing cone fall into one another. If the axes deviate from each other either the pin or the valve needle is jammed in the hole leading to it does not sit tightly on the valve seat. On the one hand, this leads to difficulties in control, but essentially, on the other hand, to fuel leakage into the combustion chamber, which leads to a deterioration in the exhaust gas as well as the performance and the Results in fuel consumption. In addition, it is almost impossible to identify the individual Injector nozzles that are built into an engine to match each other.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzdüse mit den kennzeichnenden Merkmalendes liauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Kraftstoffeinspritzdüse im geschlossenen Zustand wirklich dicht ist und daß außerdem durch den Zapfen eine gute Schiebersteuerung der entsprechenden Spritzöffnungen möglich ist.Advantages of the Invention The fuel injector of the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the fuel injection nozzle is really tight when closed and that also a good slide control of the corresponding injection openings through the pin is possible.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserunq der im ilauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzdüse möglich. Die Erfindung ist auch nicht auf eine nach innen öffnende Ventilnadel eingeschränkt, sondern bezieht sich auch auf nach außen öffnende Nadeln, bei denen jedoch der konische Ventilsitz stromauf des Zapfens angeordnet ist.The measures listed in the subclaims are advantageous Further development and improvement of the fuel injection nozzle specified in the main claim possible. The invention is also not restricted to an inwardly opening valve needle, but also refers to outwardly opening needles, but those of which are conical Valve seat is arranged upstream of the pin.

Zeichnung Sieben Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung mindestens teilweise im Längsschnitt dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Drawing Seven exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing at least partially in longitudinal section and in the explained in more detail below.

Beschreibung der Erfindungsbeispiele Die Figuren 1 bis 4 und 7 zeigen je einen Längsschnitt durch den die Spritzöffnungen enthaltenden Teil einer Kraftstoffeinspritzdüse. Bei allen Beispielen ist in einem Düsenkörper 1 oder einem Düsenhalter 2 ein Ventilsitz 3 angeordnet, auf dem der Ventildichtkegel 4 einer Ventilnadel 5 aufliegt. Von einer nicht dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe her gelangt der Kraftstoff unter Druck in einen zwischen Ventilnadel 5 und Düsenkörper 1 bzw. Düsenhalter 2 in jedem Fall stromauf des Ventilsitzes 3 angeordneten Druckraum 6 und beaufschlagt dort in öffnungsrichtung wirkende, an der Ventilnadel 5 angeordnete, nur teilweise dargestellte Druckschultern 7.Description of the Examples of the Invention Figures 1 to 4 and 7 show each a longitudinal section through the part of a fuel injection nozzle containing the injection openings. In all examples there is a valve seat in a nozzle body 1 or a nozzle holder 2 3 arranged, on which the valve sealing cone 4 of a valve needle 5 rests. From one The fuel injection pump, not shown, comes under pressure in one between valve needle 5 and nozzle body 1 or nozzle holder 2 in each case upstream of the valve seat 3 arranged pressure chamber 6 and acted there in the opening direction acting, arranged on the valve needle 5, only partially shown pressure shoulders 7th

An dEr Ventilnadel 5 ist ein Zapfenteil 8 angeordnet, der als Schieber in einer Bohrung 9 des Düsenkörpers 1 radial dichtend und axial verschiebbar angeordnet ist. Durch diesen Zapfenteil 8 werden im Düsenkörper 1 angeordnete Spritzöffnungen 10 gesteuert. Der wesentliche Unterschied der einzelnen Ausführungsbeispiele besteht in der Art der Koppelung des Zapfenteils 8 an die Ventilnadel 5.On the valve needle 5, a pin part 8 is arranged, which acts as a slide arranged radially sealing and axially displaceable in a bore 9 of the nozzle body 1 is. Through this pin part 8 arranged in the nozzle body 1 are spray openings 10 controlled. The main difference between the individual exemplary embodiments is there in the manner of coupling the pin part 8 to the valve needle 5.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist an der Ventilnadel 5 in Verlängerung ein Dorn 11 vorgesehen, der einen Bund 12 trägt. Dieser Bund 12 greift in eine Ausnehmung 13 des Zapfenteils, während der Dorn 11 in einer radial auf die gesamte Breite ausgefrästen Bohrung 14 angeordnet ist. Vor der Montage der Kraftstoffeinspritzdüse wird Dorn 11 mit Bund 12 radial in die Ausnehmung 13 bzw. die radial verlängerte Bohrung 14 geschoben und danach in den Düsenkörper 1 eingebaut. Hierdurch ist nach allen Richtungen ein radiales Spiel zwischen Dorn 11 bzw. Ventilnadel 5 und Dichtkegel 6 zum Zapfenteil 8 möglich. Auf der der Ventilnadel 5 abgewandten Seite begrenzt das Zapfen teil 8 mit dem Düsenkörper 1 einen Raum 15, der über mindestens einen Leckkanal 16 druckentlastet ist. Zwischen der anderen Seite des Zapfenteils 8 und des Düsenkörpers 1 ist ein Raum 17 angeordnet, der nach Abheben der Ventilnadel 5 vom Ventilsitz 3 unmittelbar mit dem Druckraum 6 verbindbar ist. Weiterhin ist im Zapfenteil 8 ein Verbindungskanal 18 vorgesehen, der diesen Raum 17 mit einer in der Mantelfläche des Teils 8 angeordneten Ringnut 19 verbindet, welche beim öffnungshub der Ventilnadel 5 die Spritzöffnungen 10 nacheinander aufsteuert.In the first embodiment shown in Fig. 1 is on the valve needle 5 is provided as an extension of a mandrel 11 which carries a collar 12. This collar 12 engages in a recess 13 of the pin part, while the mandrel 11 in a radial Bore 14 milled out over the entire width is arranged is. Before the assembly of the fuel injection nozzle, the mandrel 11 with the collar 12 becomes radial pushed into the recess 13 or the radially elongated bore 14 and then built into the nozzle body 1. As a result, it is radial in all directions Play between the mandrel 11 or valve needle 5 and sealing cone 6 to the pin part 8 is possible. On the side facing away from the valve needle 5, the pin limited part 8 with the nozzle body 1 a space 15 which is pressure-relieved via at least one leakage channel 16. Between the other side of the journal part 8 and the nozzle body 1 is a space 17, after lifting the valve needle 5 from the valve seat 3 directly to the pressure chamber 6 is connectable. Furthermore, a connecting channel 18 is provided in the journal part 8, of this space 17 with an annular groove arranged in the outer surface of the part 8 19 connects which, during the opening stroke of the valve needle 5, the injection openings 10 one after the other opens up.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist der Ventilsitz 3 unmittelbar am Düsenkörper 1 angeordnet, während beim in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Ventilsitz 3 am Düsenhalter 2 vorgesehen war. Die Ventilnadel 5 ist mit dem Schieberzapfen 8 durch eine Hakenkopplung 20 miteinander verbunden. Die Hakenkopplung 20 weist einen haken 21 auf, der mit der Ventilnadel 5 verbunden ist, und einen Haken 22,der mit dem Zapfenschieber 8 verbunden ist. Der Haken 22 ist in den Haken 21 in axialer Hinsicht spielfrei eingeschoben, hingegen in radialer Hinsicht mit dem erfindungsgemäßen Spiel.In the second embodiment shown in Fig. 2 is the Valve seat 3 arranged directly on the nozzle body 1, while the one shown in FIG Embodiment of the valve seat 3 on the nozzle holder 2 was provided. The valve needle 5 is connected to the slide pin 8 by a hook coupling 20. The hook coupling 20 has a hook 21 which is connected to the valve needle 5 and a hook 22 connected to the pin pusher 8. The hook 22 is inserted into the hook 21 without play in the axial direction, but in the radial direction Respect with the game according to the invention.

Vom Raum 17 dieses Ausführungsbeispiels zweigt eine im Düsenkörper angeordnete Spritzöffnung 23 ab, über die, sobald die Ventilnadel 5 vom Sitz 3 abgehoben hat, eine erste Einspritzung erfolgt. Erst wenn dann die Ventilnadel 5 einen weiteren llub zurückgelegt hat, wird über die Ringnut 19 die Spritzöffnung 10 aufgesteuert. Die Bohrung 9 im Düsenkörper 1, die den Zapfenschieber 8 aufnimmt, ist zum Brennraum hin offen.One branches off from space 17 of this exemplary embodiment in the nozzle body arranged injection opening 23, via which, as soon as the valve needle 5 is lifted from the seat 3 a first injection has taken place. Only when the valve needle 5 then has another llub has traveled, the injection opening is via the annular groove 19 10 steered up. The bore 9 in the nozzle body 1, which receives the pin slide 8, is open to the combustion chamber.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel dicnt als Kopplung 20 zwischen Ventilnadel 5 und Schieberzapfen 8 eine Kugelverbindung. Eine Kugel 24 ist durch einen Dorn 11 als Vaterkopplungsstück mit der Ventilnadel 5 verbunden. In dem Schieberzapfen 8 hingegen ist eine Querbohrung 25 von etwas größerem Durchmesser als die Kugel 24 angeordnet, an die sich eine wie in dem ersten Ausführungsbeispiel radial erweiterte Längsbohrung 14 anschließt. In diese als Mutterkopplungsteil dienenden Ausnehmungen 25 und 14 wird vor Montage der Kraftstoffeinspritzdüse das Vaterkopplungsteil 11, 24 eingehängt.In the third embodiment shown in FIG. 3, dicnt as coupling 20 between valve needle 5 and slide pin 8, a ball connection. A ball 24 is through a mandrel 11 as a male coupling piece with the valve needle 5 connected. In the slide pin 8, however, there is a transverse bore 25 of something larger diameter than the ball 24, to which one as in the first Embodiment radially expanded longitudinal bore 14 connects. In this as a mother coupling part Serving recesses 25 and 14 is before the assembly of the fuel injector Male coupling part 11, 24 attached.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel ist zwischen Ventilnadel 5 und Zapfenschieber 8 als Kopplung ein Zwischenglied 26 angeordnet, das eine Art Gelenkverbindung herstellt. Diese Gelenkverbindung läßt zwar in radialer Richtung ein gewisses Spiel zu, jedoch nicht in axialer Richtung.In the fourth embodiment shown in Fig. 4 is between Valve needle 5 and spigot 8 arranged as a coupling an intermediate member 26, that creates a kind of articulation. This articulated connection can be in radial Direction to a certain amount of play, but not in the axial direction.

Das Zwischenglied 26 weist eine Stange 27 auf, an deren Enden jeweils eine Kugel 28 angeordnet ist. Die eine Kugel 28 greift in Ausnehmungen 14 und 25 des Schieberzapfens 8, wie bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel. Die andere Kugel 28 greift in entsprechende, den Ausnehmungen 14 und 25 entsprechenden Ausnehmungen 29 und 30, die in einen Stumpf 31 der Nadel 5 eingearbeitet sind.The intermediate member 26 has a rod 27, at the ends of each a ball 28 is arranged. One ball 28 engages in recesses 14 and 25 of the slide pin 8, as in the embodiment shown in FIG. The other ball 28 engages in corresponding, the recesses 14 and 25 corresponding Recesses 29 and 30 which are machined into a stump 31 of the needle 5.

Von dem fünften Ausführungsbeispiel in Fig. 5 ist lediglich das Zwischenglied 26' dargestellt, bei dem als Alternative zu dem in Fig. 4 dargestellten Beispiel statt Kugeln 28 Querstifte 32 dienen. Diese Querstifte 32 greifen in entsprechende Ausnehmungen an Ventilnadel 5 und Schieberzapfen 8.Of the fifth embodiment in FIG. 5, only the intermediate member is 26 ', in the case of the example shown in FIG. 4 as an alternative instead of balls 28, cross pins 32 are used. These cross pins 32 engage in corresponding Recesses on valve needle 5 and slide pin 8.

Eine weitere Variante des Zwischengliedes 26 ist als 26" in Fig. 6 dargestellt. hier ist auf der einen Seite des Zwischengliedes 2G" eine Kugel 28', hingegen auf der anderen Seite ein Querstift 32' angeordnet. Ansonsten entspricht dieses sechste Ausführungsbeispiel dem in Fig. 4 und 5.Another variant of the intermediate member 26 is shown as 26 ″ in FIG. 6 shown. here is on one side of the intermediate link 2G "a ball 28 ', on the other hand, a transverse pin 32 'is arranged on the other side. Otherwise corresponds this sixth embodiment corresponds to that in FIGS. 4 and 5.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten siebenten Ausführungsbeispiel ist in der Ventilnadel 5 eine Sackbohrung 33 vorgesehen, in die der einen kleineren Durchmesser als die Bohrung 33 aufweisende Schieberzapfen 8 geschoben wird. Der Schieberzapfen 8 wird durch einen Querstift 34,ohne ein axiales Spiel des Schieberzapfens 8 zugelassen, an diesen gekoppelt. Die auf der Mantelfläche des Zapfenschiebers angeordnete Ringnut 19 ist in stetiger Verbindung mit der Spritzöffnung 10. Der Verbindungskanal 18' führt hier von der Ringnut 19 zum Raum 15' an der Stirnseite des Schieberzapfens 8. Nach Zurücklegung eines bestimmten Hubes gelangt die Ringnut 19 in Uberdeckung mit dem Raum 17 und verbindet dadurch den Druckraum 6 mit der Spritzöffnung 10. Außerdem wird über den Kanal 18' der Raum 15' mit dem Druckraum 6 verbunden, so daß dies eine größere in öffnungsrichtung wirkende Kraft zur Folge hat, was als zusätzliche Druckstufe ausgenutzt werden kann.In the seventh embodiment shown in FIG in the valve needle 5 a blind hole 33 is provided, in which the one smaller Diameter than the bore 33 having slide pin 8 is pushed. Of the Slide pin 8 is supported by a transverse pin 34 without any axial play in the slide pin 8 approved, coupled to this. The one on the outer surface of the pin slide arranged annular groove 19 is in constant communication with the injection port 10. The The connecting channel 18 'leads here from the annular groove 19 to the space 15' on the end face of the slide pin 8. After a certain stroke has been covered, the annular groove is reached 19 in overlap with the space 17 and thereby connects the pressure space 6 with the Injection opening 10. In addition, the space 15 'with the pressure space is via the channel 18' 6 connected, so that this results in a greater force acting in the opening direction has what can be used as an additional pressure stage.

Bei den einzelnen Ausführungsbeispielen kann, um eine entsprechende Druckstufe zu erreichen, eine unterschiedliche Schließkraft an der Ventilnadel 5 angreifen. Dies kann z. B.In the individual exemplary embodiments, a corresponding To achieve pressure stage, a different closing force on the valve needle 5 attack. This can e.g. B.

durch verschiedene Federn erfolgen, die beispielsweise nach einander zum Eingriff gelangen, es kann jedoch auch durch einen Ilubanschlag geschehen, der abschaltbar ist, oder es kann durch Änderung der Kraft einer einzigen Feder erfolgen.done by different springs, for example one after the other get to the intervention, but it can also be done by an Ilubanschlag, the can be switched off, or it can be done by changing the force of a single spring.

Für die Erfindung können die einzelnen in den sieben Ausführungsbeispielen gezeigten Kopplungsarten auch in anderer Kombination mit der Schiebersteuerung sowie Stufensteuerung kombiniert werden. LeerseiteFor the invention, the individual in the seven exemplary embodiments Coupling types shown also in other combinations with the slide control and step control can be combined. Blank page

Claims

Claims fuel injection nozzle for internal combustion engines with a one arranged downstream of a valve sealing cone, one radially sealing in one Nozzle body guided and arranged in this spray orifices controlling like a slide Valve needle having a pin, characterized in that the pin slide (O) forms a part that is separate from the valve needle (5) and radially within narrow limits relative to the valve needle () is movably coupled to this.

2. Fuel injection nozzle according to claim 1, characterized in that that a coupling part (20) is arranged on the valve needle (5) to which the pin slide (3) engages with a corresponding negative coupling part.

3. Fuel injection nozzle according to claim 1 or 2, characterized in that that a male coupling part in the form of a valve needle (5) or spigot (8) Ball head (23), an oil sheet (21, 22), a cross pin (: 32) or a swivel collar (12) is arranged, which in a nut coupling part in particular on the pin slide (8) or the valve needle (5) in the form of a radially and axially extending recess (13, 14, 25) engages, in wclche the male coupling piece before assembly of the spigot and the needle is radially insertable.

4. Fuel injection nozzle according to claim 3, characterized in that that between the valve needle (5) and pin slide (8) as an articulated connection a two Coupling parts having Intermediate member (26) is arranged, one side of which to the valve needle (5) and the other side to the pin slide (8) is coupled.

5. Fuel injection nozzle according to claim 1 or 2, characterized in that that in the valve needle (5) a blind hole (33) is arranged into which the one Pin slide (8) forming bolt is pushed with radial play, which in particular is coupled to the valve needle (5) by a transverse pin (34).

6. Fuel injection nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the fuel supplied under pressure is first fed into a Pressure chamber (6) of the valve needle (5) upstream of the valve sealing cone (4) or a with this cooperating valve seat (3) arrives and only when the valve needle (5) is moved, reaches the pin slide (8).

7. Fuel injection nozzle according to claim 6, characterized in that that around the pin valve (8) immediately downstream of the pressure chamber (6) a fling room (17) in the outer surface of the pin slide (8) or the hole receiving it (9) is arranged.

8. Fuel injection nozzle according to claim 7, characterized in that that from the annular space (1 7) at least one spray opening arranged in the nozzle body (1) branches off.

9. Fuel injection nozzle according to claim 7 or 8, characterized in that that from the ltinX3raum (17) a particularly in the spigot slide (8) Channel (18) to one of the other spray openings (10) controlled in the manner of a slide controlling Groove (19) leads.

10. Fuel injection nozzle according to claim 8, characterized in that that an annular groove (19 ') is arranged in the lateral surface of the pin slide (8), after covering a certain stroke the annular space (17) with at least one Injection opening (10) connects.

11. Fuel injection nozzle according to one of the preceding claims, characterized in that the space (15) in front of the end face of the pin slide (8) on the side remote from the valve needle (5), relieved of pressure via a leakage channel (16) is.

12. Fuel injection nozzle according to one of claims 1 to 10, characterized characterized in that the space (15 ') in front of the end face of the pin slide (8) whose side remote from the valve needle (5), in particular after covering a certain ilubes can be connected to the annular space (17) (Fig. 7).

13. Fuel injection nozzle according to one of claims 1 to 10, characterized gekennzeichnct that the pin slide (8) receiving bore (9) to the combustion chamber is open towards (Fig. 2).