DE2842398A1

DE2842398A1 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung und kraftstoffeinspritzduese mit einer solchen kraftstoffeinspritzeinrichtung

Info

Publication number: DE2842398A1
Application number: DE19782842398
Authority: DE
Inventors: Martin James Frost; Dorian Farrar Mowbray
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1977-10-01
Filing date: 1978-09-29
Publication date: 1979-04-05
Also published as: FR2404746A1; ES473712A1

Description

LÜC 15

LUCAS INDSUTRIES LIMITED Birmingham (England)

Kraftstoffeinspritzeinrichtung und Kraftstoffeinspritzdüse mit einer solchen Kraftstoffeinspritzeinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung, bestehend aus einem mit einer durchgehenden Längsbohrung versehenen Bauteil, einem axial verschiebbar innerhalb der Längsbohrung dieses Bauteils gelagerten und mit einem Ventilsitz auf dem Bauteil zusammen arbeitenden Ventilkörper zum Steuern des Ausströmens von Kraftstoff aus einer Austrittsöffnung_/und einem den Ventilkörper gegen den Ventilsitz andrückenden Federglied, welches gegen einen am Ventilkörper vorgesehenen Ringkörper anliegt.

Bei bekannten Einrichtungen dieser Art ist es oft schwierig, das meist als Druckschraubenfeder ausgebildete Federglied in seine Einspannposition zwischen dem Bauteil und dem mit dem Ventilkörper zu verbindenden Ringkörper zu bringen.

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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs bezeichneten Art konstruktiv dahingehend zu verbessern, daß sich der Ringkörper nach Einsetzen des Federgliedes in seine vorgesehene Position auf einfache Art und Weise und gegen Lösen gesichert mit dem Ventilkörper verbinden läßt. Die letztere Forderung ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die Kraftstoffeinspritzeinrichtung in einer gekapselten Kraftstoffeinspritzdüse verwendet wird, innerhalb derer sie nicht mehr zugänglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ringkörper eine runde Bohrung enthält, die den Durchtritt eines unrunden Abschnittes des Ventilkörpers gestattet, wenn sich der Ringkörper in einer ersten Winkelstellung zum Ventilkörper befindet, die aber den Durchtritt dieses unrunden Abschnittes des Ventilkörpers verhindert, wenn sich der Ringkörper in einer zweiten Winkelstellung zum Ventilkörper befindet, und daß eine durch die Andruckkraft des Federgliedes in Eingriff gelangende und gegen die Andruckskraft des Federgliedes ausrückbare Arretierungseinrichtung vorgesehen ist, die den Ringkörper mit dem Ventilkörper verkeilt, wenn sich der Ringkörper in seiner zweiten Winkelstellung zum Ventilkörper befindet.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es, die Arretierungseinrichtung durch Druck entgegen der Rückstellkraft des Federgliedes auszurücken, worauf sich der Ringkörper wieder in seine erste Winkelstellung zum Ventilkörper drehen läßt, so daß er wieder vom Ventilkörper abgenommen werden kann, indem der unrunde Abschnitt des Ventilkörpers die unrunde Bohrung des Ringkörpers in dieser Stellung passieren kann.

Vorzugsweise ist ein weiterer Ringkörper vorgesehen, der drehfest aber in einer Weise axial verschiebbar auf dem Ventil-

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körper angeordnet ist, daß er in eine vorgesehene Stellung und wieder zurück bewegbar ist und durch das Federglied in Richtung auf diese vorgesehene Stellung gedrückt wird, wobei die Arretierungseinrichtung zwischen dem zuerst erwähnten Ringkörper und dem weiteren Ringkörper vorgesehen ist und in Eingriff steht, wenn sich der weitere Ringkörper in seiner vorgesehenen Stellung befindet.

Zweckmäßigerweise weisen der unrunde Abschnitt des Ventilkörpers und die unrunde Bohrung des ersten Ringkörpers einander ähnliche, vorzugsweise ovale Querschnitte auf.

Es ist ferner zweckmäßig, daß der weitere Ringkörper durch wenigstens eine vorzugsweise aber zwei entgegengesetzt gerichtete Abflachungen des Ventilkörpers, die mit entsprechenden Abflachungen der Innenfläche des weiteren Ringkörpers in Eingriff stehen, drehfest mit dem Ventilkörper verbunden ist.

Bei einer bevorzugtsten Ausführungsform besteht die Arretierungseinrichtung aus einer Nut in einem der Ringkörper und aus einem entsprechend geformten Steg auf dem anderen der Ringkörper.

Die Arretierungseinrichtung und der unrunde Abschnitt des Ventilkörpers und die unrunde Bohrung im ersten Ringkörper sind zweckmäßigerweise so ausgerichtet, daß diese erste und zweite Winkelstellung des ersten Ringkörpers im wesentlichen um 90° gegeneinander versetzt sind.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzeinrichtung wird vorzugsweise in einer Kraftstoffeinspritzdüse verwendet, bei der dieses durchbohrte Bauteil Teil des Gehäuses ist, der Ventilkörper, der beziehungsweise die Ringkörper und das Federglied innerhalb des Gehäuses angeordnet sind und der Ventilkörper aus der Längsbohrung des Bauteiles hinausbewegbar ist, damit Kraftstoff durch die Austrittsöffnung ausströmen kann.

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Im folgenden wird eine beispielhafte, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnen näher beschrieben. Es stellen dar:

Figur 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Kraftstoff einspritzeinrichtung ;

Figur 2 einen Axialschnitt durch einen Teilbereich der Einrichtung nach Figur 1, der die erfindungswesentlichen Bauteile in größerer Darstellung wiedergibt;

Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Figur 2;

Figur 4 eine der Figur 3 ähnliche Darstellung, bei der die einzelnen Bauteile sich jedoch in ihrer Montagestellung befinden;

Figur 5 eine perspektivische Ansicht von unten auf einen Ringkörper, der ein Teil der Einrichtung nach den Figuren 1 bis 4 bildet;

Figur 6 eine perspektivische Draufsicht auf einen weiteren Ringkörper, der Teil der Einrichtung ist; und

Figur 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Figur 3.

Die in Figur 1 dargestellte Kraftstoffeinspritzdüse, die mit einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung versehen ist, ist von sogenannter gekapselter Bauart und für den Einsatz in einer (nicht gezeigten) Verbrennungskraftmaschine mit Kompressionszündung vorgesehen. Die Kraftstoffeinspritzdüse besteht aus einem Gehäuse 10, welches aus zwei Gehäuseteilen 11 und 12 gebildet ist, die gegenseitig abdichtend miteinander verbunden sind und innerhalb des Gehäuses 10 eine Kammer 13 begrenzen. Das Gehäuseteil 11 ist von zylinderbuchsen-

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artiger Gestalt und besitzt eine Kraftstoffeintriffsöffnung 14, welche mit der Kammer 13 in Strömungsverbindung steht. Das Gehäuseteil 12 besteht aus einem mit einer durchgehenden Längsbohrung 15 versehenen Körper 12, dessen Bohrung mit der Kammer 13 über Querbohrungen 16 in Verbindung steht.

Innerhalb der Bohrung 15 ist in axialer Richtung gleitend verschiebbar ein Ventilkörper 17 vom Typ eines Schnüffelventiles angeordnet, der einen Ventilkopf 18 aufweist, welcher mit einem nach außen gerichteten Ventilsitz 19 am Bauteil 12 zusammenarbeitet, um das Ausströmen von Kraftstoff durch eine Austrittsöffnung zu steuern, die durch das äußere Ende der Bohrung 15 gebildet ist. Ein Schaftabschnitt 20 des Ventilkörpers 17 ist derart innerhalb der Bohrung 15 angeordnet, daß zwischen ihm und der Innenwand der Bohrung 15 ein Ringspalt 21 verbleibt. Auf dem Schaftabschnitt 20 ist ein Bund 22 mit schraubenförmigen Stegen vorgesehen, der dazu dient, dem Kraftstoff beim Auströmen eine Wirbelbewegung zu erteilen, um dessen Zerstäubung zu unterstützten. Der Ventilkopf 18 des Ventilkörpers 17 wird durch eine Druckfeder 23 gegen den Ventilsitz 19 gedrückt, deren eines Ende an dem Gehäusebauteil 12 anliegt, und die sich mit ihrem anderen Ende gegen ein Federwiderlager 24 abstützt, welches auf dem Ventilkörper 17 angebracht ist. Die Druckfeder 23 und das Federwiderlager 24 befinden sich beide innerhalb des Gehäuses 10.

Die Betriebsweise einer solchen Art von Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist allgemein bekannt und braucht daher in diesem Zusammenhang nicht beschrieben zu werden.

Die vorliegende Erfindung liegt in der Art und Weise, in der das Federwiderlager 24 am Ventilkörper 17 befestigt ist. Die Beschreibung dieser speziellen Ausbildung erfolgt nunmehr anhand der Figuren 2 bis 7. Das dem Ventilkopf 18 entgegengesetzte Ende des Ventilkörpers 17 besitzt eine speziell strukturierte Gestalt und weist einen Endabschnitt 30 mit

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ovalem Querschnitt, einen Abschnitt 31 mit kreisförmigem Querschnitt und einen Abschnitt 32 mit allgemein kreisförmigem Querschnitt auf, der jedoch mit einem Paar entgegengesetzt gerichteter Abflachungen 33 versehen ist. Der Rest des Schaftabschnittes 20 des Ventilkörpers 70 ist von kreisförmigem Querschnitt.

Das Federwiderlager 24 besteht aus zwei Ringkörpern 34 und 35, die durchgehende Bohrungen 36 bzw. 37 enthalten, welche das strukturierte Ende des Ventilkörpers aufnehmen. Das Ringteil 35 besitzt eine Schulter 38 an seinem Außenumfang, yocjen welche das--e.ne Ende der Druckfeder 23 anliegt. Das Ringteil 34 wird direkt durch das Ringteil 35 als Zwischenglied von der Druckfeder 23 in Anlage gegen einen Anschlag gehalten, der am Übergang vom Abschnitt 30 zum Abschnitt 31 des Ventilkörpers ausgebildet ist.

Die Bohrung 36 im Ringteil 34 besitzt einen dem Abschnitt des Ventilkörpers 17 entsprechenden Querschnitt. Wenn sich das Ringteil 34 in einer ersten Winkelstellung im Verhältnis zum Ventilkörper befindet, in der die Hauptachsen der Querschnitte der Bohrung 36 und des Endabschnittes 30 des Ventilkörpers parallel zueinander ausgerichtet sind, läßt sich der Endabschnitt 30 des Ventilkörpers durch die Bohrung 36 hindurchführen. Wenn sich dagegen das Ringteil 34 in einer zweiten Winkelstellung in Bezug auf den Ventilkörper 17 befindet, in der die genannten Hauptachsen der Querschnitte senkrecht zueinander verlaufen, verhindert die Bohrung 36 einen Durchtritt des Abschnittes 30 des Ventilkörpers. Aus den zeichnerischen Darstellungen ist erkennbar, daß das Ringteil 34 gegen den erwähnten Anschlag am Übergang zwischen den Abschnitten 30 und 31 des Ventilkörpers zum Anliegen kommen kann, wenn es sich in seiner zweiten Winkelstellung zum Ventilkörper 17 befindet.

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Die Bohrung 37 im Ringteil 35 besitzt einen ersten Abschnitt 39 von kreisförmigem Querschnitt und einen zweiten Abschnitt 40, der zwar einen allgemein kreisförmigen Querschnitt aufweist, aber mit einem Paar einander entgegengesetzt gerichteter Abflachungen 41 an seiner Innenwand versehen ist. Die Abflachungen 41 liegen an den entsprechenden Abflachungen 33 am Abschnitt 32 des Ventilkörpers an und sperren das Ringteil· 35 gegen ein Verdrehen gegenüber dem Ventilkörper 17. Die Abflachungen 41 und 33 gestatten es jedoch, daß sich das Ringteil 35 in axialer Richtung auf dem Ventilkörper 17 in eine vorgesehene Stellung und wieder zurück verschieben läßt. In dieser vorgesehenen Stellung befindet sich das Ringteil 35 in Eingriff mit dem Ringteil 34.

Zu diesem Zweck sind die einander zugewandten Oberflächen der Ringteile 34 und 35 mit einer Arretierungseinrichtung versehen, die aus einem auf dem Ringteil 34 vorgesehenen, diametralen Stück 42 und aus einer entsprechenden Nut 43 besteht, die sich diametral über das Ringteil 35 erstreckt. Die Arregierungseinrichtung wird zwar durch die Kraft der Druckfeder 23 in Richtung auf ihre Eingriffsstellung gedrückt, kann aber durch eine Axialbewegung des Ringteiles 35 auf dem Ventilkörper 17 entgegen der Rückstellkraft der Feder 23 ausgerückt werden.

Das Federwiderlager 24 wird auf folgende Art und Weise auf den Ventilkörper 17 montiertί Zuerst wird der Endabschnitt 30 des Ventilkörpers 17 durch die Bohrung 37 im Ringteil 35 hindurchgeführt, deren Abschnitte 39 und 40 weit genug sind, um den Endabschnitt 30 frei hindurchtreten zu lassen. Sodann wird das Ringteil 34 in seine erste Winkelstellung in Bezug auf den Ventilkörper 17 gebracht, sodaß dessen Endabschnitt 30 durch die Bohrung 36 hindurchgeführt werden kann. In diesem Zustand sind der Steg 42 auf dem Ringteil -34 und die Nut 43 im Ringteil 35 um 90° gegeneinander verdreht. Deshalb legt sich der

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Steg 42 gegen die obere Stirnfläche des Ringteiles 35 an und verschiebt das Ringteil 35 auf dem Ventilkörper 17 in axialer Richtung gegen die Kraft der Druckfeder 23. Die Teile der Einrichtung befinden sich nunmehr in ihrer in Figur 4 gezeigten Stellung.

Sobald der Abschnitt 30 des Ventilkörpers 17 durch die Bohrung 36 im Ringteil 34 hindurchgetreten ist, kann das Ringteil 34 in seine zweite Winkelstellung in Bezug auf den Ventilkörper 17 gedreht werden, wobei der Steg 42 auf dem Ringteil 34 und die Nut 43 im Ringteil 35 in gegenseitige Ausrichtung gelangen. In dieser Stellung kann sich das Ringteil 35 unter dem Druck der Feder 23 in axialer Richtung entlang dem Ventilkörper 17 verschieben, sodaß die Arretierungseinrichtung in Eingriff gelangt. Das Ringteil 34 wird nun in seiner zweiten Winkelstellung in Bezug auf den Ventilkörper 17 festgehalten, da es mit dem Ringteil 35 verkeilt ist, welches seinerseits drehfest mit dem Ventilkörper 17 verbunden ist. Die Teile der Einrichtung befinden sich nunmehr in ihren in den Figuren 2 und 3 dargestellten Positionen.

Um das Federwiderlager 24 vom Ventilkörper 17 zu entfernen, muß das Ringteil 35 in axialer Richtung des Ventilkörpers gegen die Kraft der Druckfeder 23 bewegt werden, bis die Arretierungseinrichtung außer Eingriff gelangt. Danach wird die oben beschriebene Schrittfolge in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt.

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Claims

Kraftstoffeinspritzeinrichtung und Kraftstoffeinspritzdüse mit einer solchen Kraftstoffeinspritzeinrichtung

Patentansprüche:

I^ Kraftstoff einspritzeinrichtung, bestehend aus einem mit. einer durchgehenden Längsbohrung versehenen Bauteil, einem axial verschiebbar innerhalb der Längsbohrung dieses Bauteiles gelagerten und mit einem Ventilsitz auf dem Bauteil zusammenarbeitenden Ventilkörper zum Steuern des Auströmens von Kraftstoff aus einer Austrittsöffnung und einem den Ventilkörper gegen den Ventilsitz andrückenden Federglied, welches geqen einen am Ventilkörper vorgesehenen Ringkörper anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (34) eine unrunde Bohrung (36) enthält, die den Durchtritt eines unrunden Abschnitts (30) des Ventilkörpers (17) gestattet, wenn sich der Ringkörper (34) in einer ersten Winkelstellung zum Ventil körper (17) befindet, die aber den Durchtritt dieses unrunden Abschnittes (30) des Ventilkörpers (17) verhindert, wenn sich der Ringkörper (34) in einer zweiten Winkelstellung zum Ventil-

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körper (17) befindet, und daß eine durch die Andruckkraft des Pedergliedes (Druckfeder 23) in Eingriff gelangende und gegen die Andruckkraft des Federgliedes (23) ausrückbare Arretierungseinrichtung (42, 43) vorgesehen ist, die den Ringkörper (34) mit dem Ventilkörper (17) verkeilt, wenn sich" der Ringkörper (34) in seiner zweiten Winkelstellung zum Ventilkörper (17) befindet.
2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weitererRingkörper (35) vorgesehen ist, der drehfest aber in einer Weise axial verschiebbar auf dem Ventilkörper (17) angeordnet ist, daß er in eine vorgesehene Stellung und wieder zurück bewegbar ist und durch das Federglied (23) in Richtung auf diese vorgesehene Stellung gedrückt wird, und daß die Arretierungseinrichtung (42, 43) zwischen dem zuerst erwähnten Ringkörper (34) und dem. weiteren Ringkörper (35) vorgesehen ist und in Eingriff steht, wenn sich der weitere Ringkörper (35) in seiner vorgesehenen Stellung befindet.
3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der unrunde Abschnitt (30) des Ventilkörpers (17) und die unrunde Bohrung (36) des ersten Ringkörpers (34) einander ähnliche, vorzugsweise ovale Querschnitte aufweisen.
4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Ringkörper (35) durch wenigstens eine, vorzugsweise aber zwei entgegengesetzt gerichtete Abflachungen (33) des Ventilkörpers {17) _f die mit entsprechenden Abflachungen (41) der Innenfläche (37) des weiteren Ringkörpers (35} in Eingriff stehen, drehfest mit dem Ventilkörper (17) verbunden ist.

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5. Kraftstoffeinspritzeinrxchtung nach einem der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungseinrichtung (42, 43) aus einer Nut (43) in einem der Ringkörper (35) und einem entsprechend geformten Steg (42) auf dem anderen Ringkörper (34) besteht.
6. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche

2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungseinrichtung (42, 43) und der unrunde Abschnitt (30) des Ventilkörpers (17) und die unrunde Bohrung (36) im ersten Ringkörper

(34) so ausgerichtet sind, daß diese erste und zweite Winkelstellung des ersten Ringkörpers (34) im wesentlichen um 90° versetzt sind.
7. Kraftstoffeinspritzdüse mit einer Kraftstoffeinspritzeinrxchtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Bauteil (12) Teil des Gehäuses (10) der Kraftstoffeinspritzdüse ist, der Ventilkörper (17), " beziehungsweise die Ringkörper (34, 35) und das Federglied (23) innerhalb des Gehäuses (10) angeordnet sind und der Ventilkörper (17) aus der Längsbohrung (15) des Bauteiles (12) hinausbewegbar ist, damit Kraftstoff durch die Austrittsöffnung ausströmen kann.

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