DE3225131A1 - Kraftstoffeinspritzduese - Google Patents

Description

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BESCHREIBUNG;

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzdüse mit einem durch Druckflüssigkeit betätigbaren, in einer einendig eine Sitzfläche aufweisenden Bohrung verschieblichen Ventilkörper, der im Zusammenwirken mit der Sitzfläche einen Kraftstoffluß vom Einlaß zum Auslaß sperrt, wobei er durch elastische Mittel gegen die Sitzfläche gedrückt ist, und mit einer Kanuner, in der über ein Ventil eine Fläche mit Kraftstoff beaufschlagbar ist, wobei eine die Wirkung der elastischen Mittel unterstützende Kraft gebildet wird.

Eine Düse dieser Art ist nach der Beschreibung der GB-PS 14 12 413 bekannt? bei dieser Düse befindet sich die vorerwähnte Fläche an einem Druckteil oder an einem Kolben, der zwischen der Feder und dem Ventilkörper angeordnet ist. Zur Zuführung des Kraftstoffes unter Druck findet ein einfaches Einwegventil Verwendung. Das der erwähnten Fläche gegenüberliegende Ende des Druckteils bzw. Kolbens ist wie auch das angrenzende Ende des Ventilkörpers dem Ablaufdruck ausgesetzt. Bei dieser AusfUhrungsform der Vorrichtung steigt der zum Anheben des Ventilkörpers von einem Sitz ° erforderliche Druck an, wenn der Spitzendruck des Kraftstoffs im Einlaß zunimmt. Dieser Druck ist daher als der Düsenöffnungsdruck bekannt. Nunmehr besteht die Forderung, daß der Düsenöffnungsdruck über einen Teil des Geschwindigkeitsbereiches der mit voller Kraftstoffmenge betriebenen Maschine auf einen Höchstwert steigt. Der Düsenöffnungsdruck soll im wesentlichen konstant sein, wenn die Maschii.engeschwindigkeit weiterhin bis auf ihren zulässigen Höchstwert ansteigt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Düse

der einleitend beschriebenen Art in einer einfachen und ge-

eigneten Form auszubilden, so daß sie diesen Erfordernissen Rechnung trägt.

Demgemäß sieht die Erfindung bei einer Düse der einleitend beschriebenen Art vor, daß die Fläche bei einem mit dem Ventilkörper im Eingriff stehenden Kolben besteht, in welchem eine einendig zur Kammer hin offene Bohrung vorgesehen ist, die auf ihrer anderen Seite an einen Auslaß angeschlossen ist, und in der ein verschiebbares Ventilteil mittels einer Feder in Richtung auf die eine Seite der Bohrung derart gedrückt ist, daß seine Stellung in der Bohrung vom in der Kammer bestehenden Druck abhängt, während der Kolben und das Ventilteil einenden Einlaß mit dem Auslaß verbindenden Durchlaß bilden, durch den der Kraftstoffluss in die Kammer gesperrt ist, wenn der Kraftstoffdruck in ihr einen vorgegebenen Wert annimmt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen veranschaulicht. Darin zeigen: 20

Figur 1 einen Querschnitt durch eine Düse von bekannter Ausführungsform, während

Figur 2 einen Querschnitt eines Teils der in der er- ^ findungsgemäßen Weise ausgestalteten Düse

wiederaibt.

Macli Figur 1 besteht die Kraftstoffeinspritzdüse aus einem Düsenhalter 10, mit welchem der Düsenkopf 12 durch eine

überwurfmutter 11 verbunden ist. Im Düsenkopf ist eine Bohrung 13 vorgesehen, in der ein Ventilkörper 14 verschiebbar ist. Das dem Ventilkörper zugekehrte Ende der Bohrung steht über einen Kanal 15 mit einem Auslaß in Verbindung, der sich innerhalb des Düsenhalters 10 erstreckt; die andere Seite der Bohrung endigt in einer ringförmigen

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ι Kammer 16, von der ein im Durchmesser verringerter Bohrungsabschnitt ausgeht, der einen Sitz für einen mit verringertem Durchmesser ausgeführten Abschnitt des Ventilkörpers 14 bildet. Auslaßöffnungen 17 gehen von der dünneren Seite dieses Bohrungsabschnittes aus, während die Kammer 16 von einem Einlaß über einen Kanal 18 im Düsenhalter 10 mit Kraftstoff versorgt wird. Während des Betriebes ist der Kraftstoffeinlaß an den Auslaß einer Kraftstoffeinspritzpumpe angeschlossen, welche die Kraft-

2Q stoffVersorgung in zeitlicher Beziehung zur Betriebsweise der zugehörigen Maschine übernimmt. Der Düsenhalter 10 ist mit einer weiteren Bohrung 19 versehen, in der ein Kolben 20 mit einem verlängerten Abschnitt den Ventilkörper 14 beaufschlagt. Die Bohrung 19 erstreckt sich in eine Kammer 21, die eine Schraubendruckfeder 22 aufnimmt, welche den Kolben 20 und damit gleichzeitig den Ventilkörper beaufschlagt, so daß letzerer auf seinem Sitz gehalten wird.

Wie Figur 2 zeigt, ist der Kolben 20 mit einer Bohrung 23 ausgeführt, deren eines Ende zur Kammer 21 hin offen ist, während ihr anderes Ende zum Raum zwischen dem Kolben und dem Ventilkörper offen 1st. Innerhalb der Bohrung 23 ist ein Ventilteil 24 verschieblich, welches mittels der Schraubendruckfeder 25 zwischen dem Ventilkörper 14 und der Bodenwandung der Bohrung 23 in Richtung auf die Kammer gedrückt wird.

In die Bohrung 19 führt eine Öffnung 26, die in ständiger Verbindung mit dem Kanal 18.steht, zu welchem Zweck eine ringförmige Nut 27 in der Stirnseite des Düsenhalters 10 besteht. Der Kolben 20 besitzt eine in Längsrichtung ausgedehnte Umfangsnut 27A, die in ständiger Verbindung mit der Öffnung 26 steht und ihrerseits über eine Öffnung 28 in die Bohrung 23 führt.

Das Ventilteil 24 besitzt eine Umfangsnut 29, die über Kanäle im Ventilteil 24 mit der Kammer 21 verbunden ist. Ein Kugelventil 30 in einem der Kanäle begrenzt den Druck in der Kammer 21, wobei " erkennbar ist, daß während des Betriebes der Druck in der Kammer 21 bei einer Leckage allmählig abfällt.

Wenn für die Betriebsweise zunächst die Wirkung des Druckes in der Kammer 21 bei Zuführung von unter Druck stehendem Kraftstoff in die Kammer 16außer acht gelassen wird, wird eine Kraft auf den Ventilkörper ausgeübt, um ihn gegen die Wirkung der Feder 22 anzuheben, so daß Kraftstoff durch die Auslässe 17 strömen kann. So v/ie der Druck im Kanal 18 bei Beendigung der Kraftstoffzufuhr fällt, drückt die Feder 22 den Ventilkörper 14 auf seinen Sitz. Bei einem niedrigen Druck in der Kammer 21 v/ird das Ventilteil 24 von seiner Feder 25 in eine Stellung gedrückt, in welcher die öffnung 28 volle Verbindung mit der Nut 29 erlangt. Dies führt dazu, daß bei der Zufuhr von Kraftstoff über den Kanal 18 etwas Kraftstoff über die öffnung 28 in'die Nut 29 in die Kammer 21 gelangt, wobei sich das Kugelventil öffnet. Auf diese Weise wird in der Kammer 21 ein Druck aufgebaut. Zur Beendigung der Kraftstoffzufuhr schließt sich das Kugelventil 30 und verhindert einen Aus-Schluß von unter Druck stehendem Kraftstoff aus der Kammer 21. Der Vorgang wiederholt sich, bis ein Zeitpunkt erreicht ist, zu welchem die auf das Ventilteil 24 einwirkende Kraft ausreicht, um das Ventilteil 24 gegen die Wirkung der Feder 25 in eine Stellung zu heben in der eine Verbindung zwischen der öffnung 28 und der Nut 29 gesperrt ist. In dieser Lage fließt daher kein weiterer Kraftstoff in die Kammer 21. Der Druck des Kraftstoffs in der Kammer wirkt auf den Kolben 20 und damit auch auf das Ventilteil 24, um auf diese Weise eine Kraft zu erzeugen, welche die Wirkung der Feder 22 unterstützt. Der Höchstdruck, der in der

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Kainner 21 erhalten werden kann, hängt von der Fläche des Ventilteils 24 ab, die dem Druck ausgesetzt ist, und von der von der Feder 25 ausgeübten Kraft. Man kann daher erreichen, daß der Druck in der Kanuner 21 bis auf einen vorgegebenen Wert ansteigt und diesen Wert beibehält. Wenn der Spitzendruck im Kanal 18 wahrend der Kraftstoffzufuhr unter den Druck fällt, bei welchem das Ventilteil die Verbindung zwischen der Öffnung 28 und der Nut 29 sperrt, geht der Druck in der Kammer 21 wegen der Kraftstoff-Leckage jQ zurück.

In der Praxis kommt es dazu, daß der DÜsenöffnungsdruck auf einen vorbestimmten Wert ansteigt und dann im wesentlichen konstant bleibt unabhängig von einem Anstien des Spitzendruckes, der sich bei der KraftstoffVersorgung mittels der dazugehörigen Einspritzpumpe einstellt.

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Claims (5)

1.) Kraftstoffeinspritzdüse mit einem durch Druckflüssig-Kcit betätigbaren, in einer einendig eine Sitzfläche auf v/ei senden Bohrung verschieblichon Ventilkörper, der im Zusammem\?irken mit der Sitzfläche einen Kraftstofffluß vom Einlaß zum Auslaß sperrt, wobei er durch elastische Mittel gegen die Sitzfläche gedruckt ist und mit einer Kammer, in der über ein Ventil eine Fläche mit Kraftstoff beaufschlagbar ist, wobei eine die Wirkung der elastischen Mittel unterstützende Kraft gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüche bei einem mit eiern Ventilkörper (14) im Eingriff stehenden Kolbon (20) besteht, in welchem eine einseitig zur Kammer (21) hin offene Bohrung (23) vorgesehen ist, die auf ihrer anderen Seite an einen Auslaß angeschlossen ist, und in der ein verschiebbares" Ventilteil (24) mittels einer Feder (25) in Richtung auf die eine Seite der Bohrung (23) derart gedrückt ist, daß seine Stellung in der Bohruna (23) vom in der Kammer (21) bestehenden Druck abhängt, während der Kolben (20) und das Ventil-

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teil (24) einen den Einlaß mit dem Auslaß verbundenen Durchlaß bilden, durch den der Kraftstoffluß in die Kammer gesperrt ist, wenn der Kraftstoffdruck in ihr einen vorgehbaren Wert annimmt.

2. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Durchlaß ein Rückschlagventil den Durchtritt von Kraftstoff aus der Kammer (21) sperrt.

3. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil ein Kugelventil (30) mit Sitz in einem Abschnitt des Durchlasses des Ventils (24) ist.

4. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Wandung der Bohrung eine öffnung (28) befindet, und daß das Ventilteil (24) mit einer Umfangsnut ausgeführt ist, die mittels Querverbindung mit der Kammer (21) in Verbindung steht, wobei die öffnung

(28) an den Einlaß angeschlossen ist.

5. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem oder nach mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (20) die Kraft der elastischen Mittel auf den Ventilkörper (14) überträgt.