DE3237932A1

DE3237932A1 - Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3237932A1
Application number: DE19823237932
Authority: DE
Inventors: Karl 7148 Remseck Hofmann; Erich 7054 Korb Jäger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-10-13
Filing date: 1982-10-13
Publication date: 1984-04-19
Also published as: JPS5987270A; US4548356A; DE3369548D1; EP0106183A1; EP0106183B1

Description

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15.9.1982 Ki/Le

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1

Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoff-Einspritzdüse nach der Gattung des Hauptanspruchs. Das Rückschlagventil kann dazu vorgesehen sein, in der Einspritzdüse einen gewissen Standdruck zu halten, damit beim Schließen des Einspritzventils keine Verbrennungsgase zu dessen Ventilsitz gelangen und diesen verunreinigen können. Das könnte z.B. bei Einspritzanlagen für kleine, Schnellaufende Motoren vorkommen, bei welchen der Druckabbau des Kraftstoffs nach Beendigung der Einspritzung sehr rasch erfolgt. Das Rückschlagventil kann außer zu diesem Zweck auch zur Entlastung und zur Aufnahme des sogenannten Schluckvolumens des Einspritzventils dienen, wodurch die durch das Schluckvolumen bedingten Nachspritzer vermieden werden.

Bei einer bekannten Einspritzdüse der eingangs genannten Gattung (DE 715 T515 ist das Rückschlagventil unmittelbar in den Kraft stoffkanal eingebaut, wobei der Ventilsitz und die Stützfläche für die Schließfeder an einander benachbarten Teilen des Düsengehäuses gebildet sind. Diese Aus-

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führung erschwert die Endmontage der Einspritzdüse, weil dabei zusätzliche Sorgfalt auf das richtige Einsetzen der Ventilteile angewendet werden muß und gegebenenfalls auch Maßnahmen gegen unbeabsichtigtes Herausfallen der Ventilteile aus den zu ihrer Aufnahme vorgesehenen Hohlräumen des Düsengehäuses zu treffen sind.

Vor.teile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Rückschlagventil mit dem Filterkörper eine Funktionsgruppe bildet, welche als ganzes vormontiert in das Düsengehäuse, z. B. den Düsenhalter, eingesetzt bzw. eingepreßt werden kann. Dadurch wird die Endmontage der Einspritzdüse erheblich vereinfacht und der weitere Vorteil erreicht, daß die genauen Bohrungen und Passungen des Rückschlagventils unabhängig vom Düsengehäuse an dem relativ kleinen Filterkörper anzubringen sind.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Anordnung möglich.

Das Schließglied des Rückschlagventils kann auch bei dessen erfindungsgemäßer Anordnung im Filterkörper gemäß Anspruch als Entlastungskolben ausgebildet sein, um das Schluckvolumen des Einspritzventils aufzunehmen und Rachspritzer zu vermeiden.

Die gemäß Anspruch 3 vorgeschlagene Ausbildung des Filterkörpers als ein in den Kraft stoffkanal eingesetztes, mit den umgebenden Wänden des Kraft stoffkanals Filterspalte begrenzendes Stabfilter ist besonders geeignet für den Einbau

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eines Rückschlagventils.

Die konstruktiven Merkmale der Ansprüche h bis 9 ergeben eine kompakte Ausführung des Filterkörpers, bei welcher das gegebenenfalls mit Entlastungsfunktion ausgestattete Rückschlagventil die Filterwirkung nicht beeinträchtigt .

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 eine Einspritzdüse im Längsschnitt mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Stabfilter,

Figur 2 das Stabfilter nach Figur 1 vergrößert und senkrecht gestellt,

Figur 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Figur 2, und

Figur k einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Figur 2. Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Einspritzdüse hat einen Düsenkörper 10, welcher zusammen mit einer Zwischenscheibe 11 über eine Spannmutter 12 an einem Düsenhalter 1 Ij- festgespannt ist. Der Düsenkörper 10 enthält wie üblich eine gegen die Kraft einer Schließfeder 16 verschiebbare Ventilnadel 17, welche einen Ventilsitz überwacht, der Spritzöffnungen 18 im Düsenkörper

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10 vorgelagert ist. Der Düsenhalter ~\k enthält einen Kraftstoff-Zulaufkanal, der aus drei Bohrungsabschnitten 20, 22, 2k unterschiedlichen Durchmessers besteht. Der Bohrungsabschnitt 2k korrespondiert mit einem Kanal 25 im Düsenkörper 10, welcher in einen die Ventilnadel 17 umgebenden Druckraum mündet. Im Bereich des Druckraumes ist die Ventilnadel 17 mit einer Druckschulter versehen und der Druckraum ist über einen Ringraum zwischen Ventilnadel 17 und Bohrung des Düsenkörpers 10 mit dem Ventilsitz verbunden. Die Ventilnadel 17 wird vom Druck des zulaufenden Kraftstoffs entgegen der Kraft der Schließfeder 16 verschoben, -wobei das Ventil geöffnet wird und der Kraftstoff zu den Spritzöffnungen 18 gelangt. Das in die die Schließfeder 16 aufnehmende Kammer 26 tretende Lecköl wird über eine weitere Bohrung 28 zu einem in der Zeichnung nicht sichtbaren Stutzen für den Anschluß einer Leckölleitung geleitet.

In den Bohrungsabschnitt 20 des Kraftstoff-Zulaufkanals ist ein stabförmiger Filterkörper 30 eingesetzt, welcher den zulaufenden Kraftstoff zum Durchtritt durch enge Spalte zwingt, die zwischen dem profilierten Außenumfang des Filterkörpers 30 und der umgebenden Wand 31 des Bohrungsabschnittes 20 gebildet ist. Dabei werden der Kraftstoff gefiltert und mitgeführte Schmutzteilchen, Späne und dgl. ab einer bestimmten Größe zurückgehalten.

Der Filterkörper 30 ist im einzelnen an seinen beiden Stirnenden mit je einem Bund 32, 3^ versehen (Figur 2), zwischen denen sich ein im Durchmesser leicht geschwächter mittlerer Abschnitt 36 befindet. Die beiden Bunde 32, 3^+ füllen den Bohrungsabschnitt 20 im Düsenhalter lk passend aus und

halten den Filterkörper 30 reibungsschlüssig darin fest. Durch diese Ausbildung des Filterkörpers 30 ist zwischen seinem mittleren Abschnitt 36 und der Bohrungswand 31 des Düsenhalters 1k ein Ringraum 38 gebildet, über welchen der Kraftstoff in der nachfolgend noch näher beschriebenen Weise treten muß.

Der Filterkörper 30 ist mit einer durchgehenden Längsbohrung Uo versehen, in welche zulaufseitig eine Hohlschraube k2 eingesetzt ist und welche ablaufseitig durch einen Schraubstopfen kh verschlossen ist. Die Hohlschraube k2 ist mit einem axialen Ansatz U6 und einer Mittenbohrung kB versehen, die an der Stirnseite 50 des Ansatzes k6 ausmündet. Der Schraubstopfen hk hat einen Ansat'z 52, der einen Stirnzapfen 5^ trägt und eine Schließfeder 56 abstützt, welche ein kolbenartiges Schließglied 60 gegen die Stirnseite 50 der Hohlschraube k2 drückt.

Aus der Längsbohrung Uo führt eine erste Querbohrung 62 heraus, die einen rechteckigen Querschnitt hat und deren zulaufseitiger Wandabschnitt 63 um das Maß a gegenüber der Stirnseite 50 der Hohlschraube h2 versetzt ist. Die Querbohrung 62 führt in eine Längsnut 6k am Mantelumfang des Filterkörpers 3O₅ die in Strömungsrichtung des Kraftstoffs gesehen einen zunehmend kleiner werdenden, V-förmigen Querschnitt hat und beidseitig vor den Stirnseiten des Filterkörpers 30 endet. Die eine Flanke 66 (Figur 3) der Längsnut 6k liegt in einer Ebene 68, welche im Abstand b zu einer die Längsachse 70 des Filt"erkörpers 30 aufnehmenden Ebene 72 verläuft. Die andere Flanke 7^ der Längsnut 6h steht senkrecht auf der Flanke 66 und verläuft in einem Winkel c (Figur 2) zur Längsachse 70 des Filterkörpers 30. Durch diese Quer-

schnittsgestaltung und Anordnung ergibt sich die abnehmende Tiefe der Längsnut 6k beim Fräsen von selbst.

Aus der Längsbohrung ^O führt im Bereich des Stirnzapfens 3k eine zweite Querbohrung J6 heraus, die einen kreisförmigen Querschnitt hat und in eine Längsnut 78 am Mantelumfang des Filterkörpers 30 mündet. Die Längsnut 78 ist im Querschnitt spiegelbildlich zur Längsnut 6k ausgebildet und wie diese im Winkel c zur Längsachse 70 angeordnet. Die Längsnut 78 ist jedoch so gelegt, daß sie den ablaufseitigen Bund 3^ durchbricht und an der diesen Bund begrenzenden Ringstirnfläche 80 ausmündet. Im Filterkörper 30 sind zwei weitere Längsnuten 82, 8^+ vorgesehen, die wie die Längsnut 78 ausgebildet und angeordnet sind, sowie zwischen sich und mit der Längsnut 78 je einen Winkel von 120 einschließen. Jede Längsnut 78, und Qk bildet im Bund 3k eine Randaussparung 86, über welche der Ringraum 38 mit den weiterführenden Bohrungsabschnitten 22, 2U₅ 25 des Kraftstoff-Zulaufkanals verbunden ist.

Das Schließglied βθ bildet zusammen mit der Stirnseite 50 und der an der Einmündung der Querbohrung 62 in die Längsbohrung kO gebildeten Kante ein als ganzes in Figur k mit der Bezugszahl 90 bezeichnetes Rückschlagventil. Dieses liegt in der Leitungsverbindung kQ, kO, 62, 6k welche zulauf seitig in den Ringraum 38 führt. Von dort gelangt der Kraftstoff über die Längsnuten 78, 82, Qk und die drei Randaussparungen 86 in den weiterführenden Kraftstoffkanal. Der Kraftstoff wird dabei mehrfach umgelenkt und zum Durchströmen enger Spalte gezwungen, wodurch die gewünschte Filterwirkung eintritt.

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Der bei Beginn eines Einspritzvorganges ansteigende-Kraftstoffdruck verschiebt das Schließglied 6o entgegen der Kraft der Schließfeder 56 von der Stirnseite 50 weg, bis das Schließglied 60 die Querbohrung 62
öffnet und der Kraftstoff in die weiterführenden Spalte und Kanäle übertreten kann. Das bei diesem Vorgang vom Schließglied 60 verdrängte Kraftstoffvolumen kann über die Querbohrung 76 und die Längsnut 78 in den weiterführenden Kraft stoffkanal übertreten. Am Ende des Einspritzvorganges führt die Schließfeder 56 das Schließglied 60 rasch gegen die Stirnseite 50 zurück, wobei die Querbohrung 62 geschlossen und über die Querbohrung 76 ein gewisses Kraftstoffvolumen in den Raum zwischen Schließglied 60 und Schraubstopfen UU zurückgesaugt wird. Die Strecke a ist so bemessen, daß das zurückgesaugte Kraftstoffvolumen in etwa dem Schluckvolumen des Einspritzventiles 17 entspricht.

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Claims

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15.9.1982 Ki/Le

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1

Ansprüche

1 .yKraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen» mit einem Kraftstoffkanal, der über einen in das Düsengehäuse eingesetzten Filterkörper zu einem Einspritzventil an den Spritzöffnungen führt und in welchem ferner ein in Strömungsrichtung des Kraftstoffs Öffnendes Rückschlagventil eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (90) in den Filterkörper (30) integriert ist.

2. Einspritzdüse nach Ansprüche 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (6o) des Rückschlagventils (90) in bekannter Weise als Entlastungskolben für den zwischen Rückschlagventil (90) und Einspritzventil (17) liegenden Abschnitt (22, 2k, 25} des Kraft stoffkanals ausgebildet ist.

3. Einspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkörper (30) in an sich bekannter Weise als ein in den Kraft stoffkanal eingesetztes, mit den umgebenden Wänden (31) des Düsengehäuses (1k) Filterspalte begrenzendes Stabfilter ausgebildet ist.

U. Einspritzdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,-daß der Filterkörper (30) an beiden Stirnenden mit je einem den Querschnitt des Kraftstoffkanals (20) passend ausfüllenden Bund (32, 3*0 und dazwischen mit einem im Durchmesser leicht geschwächten Mitteiahschnitt (36) versehen ist, daß der zwischen dem Mittelabschnitt (36) und der umgebenden Wand (31) des Düsengehäuses (1U) gebildete Ringraum (38) mit an den Stirnenden des Filterkörpers (30) ausmündenden Kanälen (U8, 62, 86) verbunden ist, und daß das Rückschlagventil (90) in einen dieser Kanäle ('U8, 62) eingebaut ist.

5. Einspritzdüse nach Anspruch h_t dadurch gekennzeichnet, daß der vom zulaufseitigen Stirnende des Filterkörpers (30) zum Ringraum (38) führende Kanal durch eine Längsbohrung (Uo, U8 ) und eine Querbohrung (62) im Filterkörper (30) gebildet ist und daß das Schließglied (60) des Rückschlagventils (90) die Mündung der Querbohrung (62) in die Längsbohrung (Uo, U8) überwacht.

6. Einspritzdüse nach den Ansprüchen 2 und 5, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a Die Längsbohrung (Uo) ist durch den ganzen Filterkörper (30) hindurchgeführt;

b in der zulaufseitigen Mündung der Längsbohrung (k0) ist eine Hohlschraube (U2) mit einer durchgehenden Bohrung (kö) eingesetzt, deren Stirnseite (50) einen Anschlag bzw. einen Ventilsitz für das Schließglied (60) des Rückschlagventils (90) bildet;

c das Schließglied (6o) ist als ein in der Längsbohrung (kO) geführter Kolben ausgebildet, welcher durch eine Schließfeder (56) gegen die Hohlschraube (U2) gedruckt ist;

d die Schließfeder (56) ist in dem stromab des Schließgliedes (6o) verlaufenden Abschnitt der Längsbohrung {ho) angeordnet, welcher durch eine q.uerliegende Entlastungsbohrung (76) mit dem Ringraum (38) verbunden und durch einen als Abstützung für die Schließfeder (56) dienenden Stopfen {hk) am Stirnende des Filterkörpers (30) verschlossen ist.

T. Einspritzdüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die als Anschlag bzw. Ventilsitz für das Schließglied (60) dienende Stirnseite (50) der Hohlschraube (^2) in einem solchen Abstand (a) vor der Querbohrung (62) angeordnet ist, daß das bis zum Aufsteuern der Querbohrung (62) durch das Schließglied (60) verdrängte Volumen dem Schluckvolumen des Einspritzventiles (1T) entspricht.

8. Einspritzdüse nach Anspruch 6 oder T₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Querbohrung (62) im Bereich einer Längsnut (6h) im Umfang des Filterkörpers (30) ausmündet, welche vor beiden Stirnenden des Filterkörpers (30) endet.

9..Einspritzdüse nach einem der Ansprüche h bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Ringraum (38) weiterführende Kanal (86) durch an dem entsprechenden Stirnende (8o) ausmündende Längsnuten (T8 und 82, 8U) gebildet ist, die einen gegen das im Mittelabschnitt (36) liegende Nutende hin kleiner werdenden Querschnitt haben.