DE3128367A1 - Kraftstoffeinspritzduese - Google Patents

Description

Anmelder; LUCAS INDUSTRIES LIMITED,

Great King Street, Birmingham, B 19 2XF, England

Bezeichnung

der Erfindung: Kraftstoffeinspritzdüse

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eineKraftstoffeinspritzdüse zur Zuführung von flüssigem Kraftstoff für Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung, wobei ein Düsenkörper vorgesehen ist, der eine Blindbohrung umschließt, sowie eine oder mehrere Öffnungen, die mit dem geschlossenen Ende der Blindbohrung in Verbindung steht bzw. stehen sowie schließlich einen an das blinde Ende der Blindbohrung angrenzenden Ventilsitz aufweist, wobei in der Bohrung gleitend ein Ventilglied angeordnet ist, dessen inneres Ende für das Zusammenwirken mit dem Sitz ausgebildet ist, wobei weiter ein zu einem das Ventilglied umgebenden Ringraum führender Kraftstoffkanal vorgesehen ist und das Ventilglied eine dem Druck des in diesem Ringraum befindlichen Kraftstoffes ausgesetzte Fläche aufweist, um bei der Förderung von Kraftstoff durch den Kraftstoffkanal auf das Ventilglied einen Druck auszuüben, um das Ventilglied vom Ventilsitz abheben und Kraftstoff durch den Auslaß bzw. die Auslässe aus dem Ringraum austreten zu lassen.

Solche Düsen sind bekannt. Werden sie zur Zuführung von Kraftstoff zu Dieselmotoren benutzt, so erfolgt eine ausreichende Schmierung

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der Oberflächen von Bohrung und Ventilglied, wenn normaler Kraftstoff verwendet wird, weil Leckraftstoff von dem Ringraum entlang dem Arbeitsspiel zwischen den Oberflächen von Bohrung und Ventilglied sickert. Der Leckkraftstoff wird in einer Kammer gesammelt und in den Kraftstofftank oder zum Einlaß der Kraftstoffpumpe zurückgebracht. Werden jedoch Kraftstoffe mit geringer Schmierwirkung verwendet, kann sich das Problem ergeben, daß das Ventilglied in der Bohrung frißt und die Düse nach kurzer Betriebszeit zerstört wird. In einigen Ländern werden derartige Kraftstoffe in großem Umfang verwendet und es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Kraftstoffeinspritzdüse der eingangs genannten Gattung unter Berücksichtigung dieses Problemes zu verbessern, d.h. solche Düsen auch dann über lange Zeit betriebsbereit zu halten, wenn Kraftstoffe mit geringer Schmierwirkung zur Anwendung kommen.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zwischen den zusammenwirkenden Flächen von Ventilglied und Bohrung eine Nut vorgesehen ist, sowie Mittel zur Zuführung von Schmiermittel zum Arbeitsspiel zwischen diesen zusammenwirkenden Flächen am Ende des Spielbereiches, das von dem Ventilsitz entfernt sich befindet, wobei die Nut zum Sammeln von Kraftstoff dient, der in einer Richtung entlang dem Arbeitsspiel sickert, sowie von Schmiermittel, das in der anderen Richtung entlang dem Arbeitsspiel sickert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben, in der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Mittellängsschnitt mit einem Teil eines Beispieles einer Düseneinheit zur Verwendung zur Zuführung von Kraftstoff zu einer durch Druck zündenden Brennkraftmaschine und

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Fig. 2 in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung eine Abwandlung dieser Anordnung.

Gemäß Fig. 1 weist die Düseneinheit eine Kraftstoff einspritzdüse 10 auf, die mittels einer Hutmutter 12 an einem Düsenträger 11 gehalten ist. Die Düse weist einen Düsenkörper 13 in der Form eines gestuften Zylinders auf, dessen Abschnitt mit kleinerem Querschnitt durch eine Öffnung in der Hutmutter gesteckt ist. Der Düsenkörper 13 umschließt /*· eine Blindbohrung 14, in der gleitend ein Ventilglied 15 angeordnet ist.

Das geschlossene Ende der Bohrung 14 steht mit Auslaßöffnungen 16 in Verbindung und anschließend an das geschlossene Ende der Bohrung ist ein Ventilsitz 17 vorgesehen. Das Ventilglied ist zum Zusammenwirken mit dem Ventilsitz 8 bestimmt, um das Abströmen von Kraftstoff aus einem Ringraum zwischen einem Abschnitt des Ventilgliedes und der Bohrung zu verhindern. Mit dem Ringraum steht eine Ringnut 18 in Verbindung, der während des Betriebes Kraftstoff unter Druck über einen Kraftstoff kanal 19 zugeführt wird. Über einem Verbindungskanal im Düsenhalter steht der Kraftstoff kanal 19 mit einer Hochdruckpumpe 20 zur Förderung von Kraftstoff in Verbindung.

Im Düsenhalter ist eine Kammer 21 vorgesehen, in der eine gewickelte Druckfeder 22 angeordnet ist, die sich mit ihrem einen Ende an einem nicht dargestellten Federwiderlager abstützt und die sich mit ihrem anderen Ende an einem Widerlager 23 abstützt, das auf einem im Querschnitt verringerten Endabschnitt des Ventilgliedes angeordnet ist. Das nicht dargestellte Federwiderlager ist einstellbar in der Kammer 21 angeordnet.

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Die Arbeitsweise der insoweit beschriebenen Düseneinheit ist an sich bekannt. Wird Kraftstoff unter Druck von der Kraftstoffpumpe 20 zu der Nut 18 gefördert, so wirkt der Kraftstoffdruck auf das Ventilgliedf Bewegung entgegen der Feder 22 zu veranlassen. Bei dieser Bewegung wird das Ventilglied vom Ventilsitz abgehoben, so daß Kraftstoff durch die Öffnungen 16 abströmen kann. Ist der Kraftstoff üblicher Dieselkraftstoff, so bewirkt dieser entlang dem Arbeitsspiel zwischen der Fläche des Ventilgliedes 15 und der Fläche der Bohrung 14 als Schmiermittel und der Kraftstoff sammelt sich in der Kammer 21, um üblicherweise in den Kraftstofftank zu gelangen, aus dem die Pumpe den Kraftstoff entnimmt, oder direkt dem Einlaß der Pumpe zugeführt zu werden.

Hat der Kraftstoff dagegen nur eine geringe Schmierwirkung, so können die vorerwähnten Flächen fressen oder es können zumindest erhöhte Flächenbelastungen auftreten, wodurch das Arbeitsspiel so weit erhöht werden kann, daß nur noch wenig Kraftstoff zum Austritt aus den Auslässen 16 gelangt.

Um auch in solchen Fällen, d.h. bei Kraftstoffen mit geringer Schmierwirkung, eine ausreichende Schmierwirkung zu erhalten, wird Schmiermittel von einer Schmiermittelquelle 24 in die Kammer 21 eingebracht. Das Schmiermittel kann ein geeignetes Öl sein, das der Kammer mit geringem Druck zugeführt wird, weil der Öldruck in der gleichen Weise wie die Feder 22 auf das Ventilglied wirkt. Da der Kraftstoff in der Umfangsnut 18 regelmäßig unter hohen Druck gesetzt wird, würde er in die Kammer 21 wie bei üblichen Düseneinheiten gelangen. Um das zu verhindern,

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ist das Ventilglied mit einer Umfangsnut 25 versehen, die mit einem Kanal 26 im Düsenkörper 13 in Verbindung steht und sich in einen Kanal im Düsenhalter 11 fortsetzt. Es gelangt so Kraftstoff als Leckkraftstoff aus der einen und Öl als Lecköl aus der anderen Richtung in die Ringnut 25, so daß sich ein Kraftstoff-Öl-Gemisch ausbildet, das in einen geeigneten Auffangbehälter gefördert wird. Auf diese Weise erfolgt eine gute Schmierung zumindest über den wesentlichen Teil der Länge des Ventilgliedes und der Bohrung, so daß das Risiko des Fressens oder unzulässiger Flächenbelastung

deutlich verringert ist.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 2 ist ein weiteres Ventilglied 27 vorgesehen, das axial verstellbar in einer weiteren Bohrung 28 des Düsenkörpers angeordnet ist. Die beiden Ventilglieder ragen in die Kammer 21 hinein und wirken mit einem 3och 29 zusammen, auf dessen andere Seite das Federwiderlager 30 in einer modifizierten Ausführung einwirkt. Das weitere Ventilglied ist dazu bestimmt, eine Pilotkraftstoff menge zuzuführen, wobei es sich um Kraftstoff guter Qualität handeln soll, beispielsweise üblichen Dieselkraftstoff, so daß eine besondere Schmierung nicht notwendig ist. Das Ventilglied 15 ist dazu bestimmt, Kraftstoff geringerer Qualität mit geringer Schmierwirkung zuzuführen, so daß dabei die zusätzliche Schmierung wirken muß, wie sie oben beschrieben ist. Mit der Hilfe des 3oches 29 können beide Ventilglieder unabhängig voneinander betätigt werden.

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Claims (4)

1. Patentansprüche

   Kraftstoffeinspritzdüse zur Zuführung von flüssigem Kraftstoff zu Brennkraftmaschinen mit Innerer Verbrennung mit einem Düsenkörper, der eine Blindbohrung umschließt, eine oder mehrere mit dem blinden Ende der Bohrung in Verbindung stehende Auslaßöffnungen sowie einen an das blinde Ende der Bohrung anschließenden Ventilsitz aufweist, wobei ein VentiJgiied in der Blindbohrung versteilbar ist, um mit dem Ventilsitz zusammenzuwirken, wobei weiter ein Kraftstoffkanal zu einer das Ventilglied umgebenden Ringkammer führt und der durch diesen Kraftstoffkanal geführte Kraftstoff mit Druck auf eine Ventilgliedfläche einwirkt, um das Ventilglied vom Ventilsitz abzuheben, wenn Kraftstoff aus der oder den Auslaßöffnungen austreten soll, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zusammenwirkenden Flächen des Ventiigliedes (15) und der Bohrung (1*) eine Ringnut (25) vorgesehen 1st und Mittel (24,21) vorgesehen sind, um Schmiermittel dem Arbeitsspiel zwischen diesen zusammenwirkenden Flächen an dem dem Ventilsitz (17) abgekehrten Ende zuzuführen, wobei in dem Arbeitsspiel

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   in der einen Richtung sickernder Leckkraftstoff, In dem Arbeitsspiel in der anderen Richtung sickerndes Schmiermittel in der Ringkammer gesammelt werden»
2. 2. Kraftstoff einspritzdüse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Düsenhalter (11) und Mittel (12) zur Festlegung des Düsenkörpers (13) in dem Düsenhalter, wobei in dem Düsenhalter eine Kammer (21) vorgesehen Ist, in der ein Feder mittel (22) angeordnet ist, das das Ventilglied (15) am Ventilsitz (17) in Anlage hält.
3. 3. Kraitstoffelnsprltzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kammer (21) Schmiermittel zugeführt wird.
4. 4. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein weiteres Vntiigiied (27), das in einer weiteren Bohrung (28) des Düsenkörpers verstellbar angeordnet ist, wobei ein weiterer Kraftstoffauslaß vorgesehen ist, dessen Steuerung durch das weitere Ventilglied erfolgt und wobei ein weiterer Kraftstoffeinlaß vorgesehen ist, durch den Kraftstoff mit guter Schmierwirkung zum Austritt aus dem weiteren Kraftstoffauslaß zugeführt werden kann.

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