DE2900847A1

DE2900847A1 - Kraftstoffeinspritzventil

Info

Publication number: DE2900847A1
Application number: DE19792900847
Authority: DE
Inventors: Peter Schelhas
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-01-11
Filing date: 1979-01-11
Publication date: 1980-07-24
Also published as: JPS5593958A; US4288037A

Description

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21.12.1978 Kh/Ht

ROBERT BOSCH GMBH₃ 7OQO Stuttgart Kraftstoffeinspritzventil

Stand der Technik ' "·

Die Erfindung geht aus von einem Kraftstoffeinspritzyentil
zur Niederdruck-Kraftstoffeinspritzung in das Saugrohr einer gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschine nach der -Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein Kraftstoffeinspritzventil bekannt, das jedoch durch Wandbenetzung keine ausreichende Aufbereitung des Kraftstoffes beim Übergang von Leerlauf zu Vollast gewährleistet, da der Saugrohrdruck beim übergang sehr schnell ansteigt, also keine Luftumfassung des KraftstoffStrahles im Einspritzventil mehr vorliegt, während die Kraftstoffmengenzunahme verzögert erfolgt. Weiterhin ist nachteilig, daß infolge der fehlenden Luftumfassung des Kraftstoff Strahles im Einspritzventil bei Vollast eine Aufbereitung

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des einzuspritzenden Kraftstoffes entfällt und die Abspritzdüse durch Kraftstoff benetzt wird.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß bei fehlender Luftumfassung im Einspritzventil beim Übergang von Leerlauf zu Vollast, als auch beiVollast gewährleistet ist, daß aus dem Kraftstoffeinspritzventil ein gebündelter Kraftstoffstrahl ohne Benetzung der Abspritzdüse austritt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzventils möglich.

Besonders vorteilhaft ist, die in Strömungsrichtung in den ·. Luftraum öffnende Ventilnadel mit einem Kraftstofführungszapfen zu -versehen, dessen Mantelfläche konkav und zur Zapfenspritze hin tangential auslaufend ausgebildet ist.

Hierdurch wird erreicht, daß der Querenergieanteil des von der Zapfenspitze abhebenden Kraftstoffstrahles reduziert wird, wodurch insbesondere bei kleinen Kraftstoffmengen das überschlagen des KraftstoffStrahles verhindert werden kann.

Vorteilhaft ist ebenfalls, die Ventilnadel entgegen der Strömungsrichtung öffnend anzuordnen und den Kraftstofführungszapfen stromabwärts des Ventilsitzes in den Luftraum ragend auszubilden.' Hierdurch kann der einzuspritzende Kraftstoff

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ohne einen Energieverlust bewirkende Umlenkung über den Kraftstoff ührungszapfen abströmen und auch bei kleinsten Kraftstoff mengen als gebündelter Strahl durch die Abspritzdüse abgespritzt werden.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein in ein Saugrohr einer Brennkraftmaschine einspritzendes Kraftstoffeinspritzventil, Figur 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Kraftstoffeinsprit zventiles, Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines teilweise dargestellten Kraftstoffeinspritzventiles, Figur 4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Kraftstoffeinspritzventiles.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele ' '·

In Figur Γ ist mit 1 ein Kraftstoffeinspritzventil bezeichnet, das zur Niederdruck-Kraftstoffeinspritzung dient und unmittelbar stromaufwärts eines Einlaßventiles 2 eines.Zylinders. 3 einer gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschine in einen Einzelsaugrohrabschnitt 4 einspritzend angeordnet ist. Der Einzelsaugrohrabschnitt 4 steht mit einem Sammelsaugrohr 5 in Verbindung, stromaufwärts'dessen ein Saugrohrabschnitt 6 mit einer willkürlich betätigbaren Drosselklappe 7 vorgesehen ist. Das Kraftstoffeinspritzventil ist Teil einer · nicht dargestellten Kraftstoffeinspritzanlage_s die eine Kraftstoffzumeßvorrichtung aufweist, durch die in Abhängigkeit von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine dem Kraftstoffein-

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spritzventil 1 über eine Einspritzleitung 8 eine bestimmte Kraftstoffmenge zugemessen wird. Das Kraftstoffeinspritzventil 1 steht weiterhin mit einer Luftleitung 9 in Verbindung, die beispielsweise von dem Saugrohrabschnitt 6 stromaufwärts der Drosselklappe 7 abzweigt.

Das in Figur 2 dargestellte erste Ausführungsb'eispiel eines Kraftstoffeinspritzventiles 1 weist eine Ventilnadel 12 auf, die in einer Bohrung 13 eines Ventilkörpers lH verschiebbar gelagert ist. Die Ventilnadel 12 weist einen Ventilteil 15 auf, der mit einem festen, am Ventilkörper 14 ausgebildeten, Ventilsitz 16 zusammenwirkt. Stromabwärts des Ventilteiles ist die Ventilnadel 12 mit einem Kraftstofführungszapfen 17 versehen, der durch einen sich an das Ventilteil 15 anschließenden zylindrischen Zapfenabschnitt 18 und einen kegelförmig ausgebildeten Zapfenabschnitt 19 gebildet wird. Durch den zylindrischen Zapfenabschnitt 18 läßt sich bei der Fertigung leichter der größte Durchmesser des Ventilteiles· ·. 15 und des kegelförmigen Zapfenabschnittes 19 fertigen. Ausserdem erfolgt durch den zylindrischen Zapfenabschnitt 18 die Umlenkung des vom Ventilteil 15 zum kegelförmigen Zapfenabschnitt 19 strömenden Kraftstoffes über relativ kleine Winkel, so daß ein Abheben des Kraftstoffstrahles am übergang vom Ventilteil 15 zum Kraftstofführungszapfen 17 verhindert wird. Entgegen der Strömungsrichtung ist die Ventilnadel 12 mit einem Kopf 20 versehen, der als Widerlager für einen Federteller 21 dient. Am Federteller 21 greift eine Schließfeder 22 an, die sich andererseits am Ventilkörper" 14 abstützt. Der über die Einspritzleitung 8 von der Kraftstoffzumeßvorrichtung dem Kraftstoffeinspritzventil 1 zugeführte Kraftstoff gelangt in eine Druckkammer 23 des Ventil-

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gehäuses 25₃ in der die Schließfeder 22 angeordnet ist und von dort über die Bohrung 13 zu dem durch das Ventilteil 15 gesteuerten Ventilsitz 16. Der Kraftstofführungszapfen 17 der Ventilnadel 12 ragt in einen Luftraum 26, der mit der Luftleitung 9 in Verbindung steht. Der Luftraum 26 wird zum Einzelsaugrohrabschnitt 4 hin durch einen Einspritzabschnitt 27 begrenzt, der eine mit der Ventilnadel 12 fluchtende Abspritzdüse 28 aufweist. Bei ausreichendem Kraftstoffdruck stromaufwärts des Ventilteiles 15 hebt das Ventilteil 15 vom Ventilsitz 16 ab, und der dabei über den Ventilsitz 16 austretende Kraftstoff strömt aufgrund der Adhäsionskräfte des Kraftstoffes an der Kontur des Kraftstofführungszapfens 17 entlang zur Zapfenspitze 29, von der er als gebündelter Kraftstoff strahl abhebt und ringförmig von Luft umgeben durch die Abspritzdüse 28 in den Einzelsaugrohrabschnitt 4 gelangt. Die Anordnung des Kraftstofführungszapfens 17 an der Ventilnadel 12 stromabwärts des Ventilsitzes 16 ermöglicht die Ausbildung eines gebündelten KraftstoffStrahles auch bei Vollast für · ·. Kraftstoffmengen ab ca. HO cnr/min, obwohl bei Vollast über die Luftleitung 9 aufgrund der mangelnden Druckdifferenz zwischen den Saugrohrabschnitten stromaufwärts und stromabwärts der Drosselklappe 7 keine Luftströmung herrscht und damit keine Luftumfassung des KraftstoffStrahles erfolgt.

In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kraftstoff einspritzventiles nur teilweise dargestellt. Dabei unterscheidet sich der Kraftstofführungszapfen 17' von dem in Figur 2 dargestellten Kraftstofführungszapfen 17 dadurch,' daß die Mantelfläche 30 des Kraftstofführungszapfens 17' konkav und zur Zapfenspitze 29' hin tangential auslaufend ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich, daß der Querenergiean-

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teil des von der Zapfenspitze 29' abhebenden Kraftstoffstrah-· les stark reduziert wird, so daß bis zu kleinsten Kraftstoffmengen von ca. 15 cnr/min auch bei fehlender Luftumfassung gewährleistet ist, daß ein gebündelter Kraftstoffstrahl ohne Benetzung durch die Abspritzdüse 28 abgespritzt werden kann. Dies ist besonders erforderlich beim übergang aus dem Leerlaufbereich in den Vollastbereich, da hierbei ein schneller Druckanstieg im Saugrohr erfolgt, also über die Luftleitung 9 keine¹ Luftströmung herrscht, aber die Erhöhung der Kraftstoff menge erst verzögert eintritt.

Bei dem in Figur 4 dargestellten Kraftstoffeinspritzventil 1 ist eine Ventilnadel 12" vorgesehen, die einen mit dem Ventilsitz 16" zusammenwirkenden Ventilteil 15" aufweist und entgegen der Kraftstoffströmungsrichtung öffnend beispielsweise an ihren dem Ventilsitz 16" abgewandten Ende durch eine Führungsmembran 31 geführt ist. Die Ventilnadel 12" wird durch die Schließfeder 22" in Schließrichtung beaufschlagt. Strom-'-abwärts des Ventilteiles 15" ist die Ventilnadel 12" mit einem sich verjüngenden Kraftstofführungszapfen 17" versehen, der in den mit der Luftleitung 9 verbundenen Luftraum 26 ragt. Dieses Einspritzventil gewährleistet bei fehlender Luftumfassung bei Vollast und beim übergang von Leerlauf zu Vollast die Ausbildung eines gebündelten Kraftstoffstrahles ohne Benetzung der Abspritzdüse 28, da stromabwärts des Ventil- Sitzes 16" keine Umlenkung des Kraftstoffstrahles an dem Kraftstofführungszapfen 17" erfolgt, also kein Energieverlust auftritt.

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Claims

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Ansprüche

Λ Kraftstoffeinspritzventil mit einer entgegen der Kraft einer Schließfeder einen Ventilsitz öffnenden Ventilnadel, bei dem stromabwärts des Ventilsitzes der Kraftstoff über einen mit einer Luftleitung verbundenen Luftraum durch eine mit der Ventilnadel fluchtende Abspritzdüse in das Saugrohr einer Brennkraftmaschine abspritzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (12, 12") in Strömungsrichtung einen sich verjüngenden Kraftstofführungszapfen (17, 17', 17") aufweist.
2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstofführungszapfen (17, 17') der in Strömungsrichtung öffnenden Ventilnadel (12) in den Luftraum (26) ragt.
3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstofführungszapfen (17) kegelförmig ausgebildet ist.

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4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfäche (30) des Kraftstofführungszapfens (17') konkav und zur Zapfenspitze (29') hin tangential auslaufend ausgebildet ist.
5· Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3 oder k, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem mit dem Ventilsitz (16) zusammenwirkenden Ventilteil (15) der Ventilnadel (12) und dem Kraftstofführungszapfen (17, 17') ein zylindrischer Zapfenabschnitt (18) vorgesehen ist.
6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (12") entgegen der Strömungs.-. richtung öffnend angeordnet ist und der Kraftstofführungszapfen (17") stromabwärts des Ventilsitzes (16") in den- Luftraum (26) ragend ausgebildet ist.

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