DE3302220A1

DE3302220A1 - Einspritzduese fuer luftverdichtende selbstzuendende hubkolben-brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3302220A1
Application number: DE19833302220
Authority: DE
Inventors: Anton 1190 Wien Dolenc
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1982-12-14
Filing date: 1983-01-24
Publication date: 1984-06-14
Also published as: ATA453682A; US4494700A; AT378244B; DE3302220C2

Description

9 A *

Patentanw&lte Dip!.-Ing. E. Eder

Dipl.-Ing. K. Schieschke

8CC0 München 40, Elisabsihstr. 34

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Einspritzdüse für luftverdichtende selbstiündende Hubkolben-Brennkraftmaschinen, insbesondere mit direkter Kraftstoffeinspritzung, mit einer federbelasteteten, axial verschiebbar geführten Düsennadel zum Absperren der Düsenbohrungen im Düsenkopf und einer Kraftstoffzuleitung in einen die Düsennadel umgebenden Ringraum, der mit dem unmittelbar vor dein Sitz der Düsennadel befindlichen Druckraum über eine Querbohrung und eine axiale Bohrung der Düsennadel in Verbindung steht, wobei zwischen dem Sitz für die Düsennadel und ihrer Führung im Düsenkopf ein die Düsennadel umgebender kraftstoffbespülter Zwischenraum vorgesehen ist.

Eine bekannte Einspritzdüse dieser Art (DE-OS 27 11 350) weist einen konisch ausgebildeten Sitz für die Düsennadel auf, wobei das konische Sitzende der Düsennadel eine größere Steigung als die des Sitzes hat. Daher ergibt sich zwischen dem konischen Sitzende der Düsennadel und dem konischen Sitz der Einspritzdüse eine linienförmige Dichtung, die den Druckraum von den DüsenöiTfnungen trennt. Infolge unvermeidlicher Abnützungserscheinungen ist bei einer solchen Ausführung nicht mit einer sicheren .Dichtwirkung über längere Zeit hinweg zu rechnen. Außerdem ist der zwischen dem Sitz für die Düsennadel und ihrer Führung im Düsenkopf vorgesehene Zwischen-

raum vom Druckraum und der in diesen einmündenden Düsennadelbohrung. in der Schließstellung der Düsennadel getrennt. Bei Annäherung der Düsennadel an ihren Sitz muß nun der Kraftstoff im Innneren des Zwischenraumes zum Teil aus diesem verdrängt werden. Da mit Annäherung der Düsennadel an ihren Sitz der zur Verfügung Gehende Querschnitt für den Übertritt des Kraftstoffes aus dem Zwischenraum in den Druckraum immer geringer wird, tritt immer mehr Kraftstoff durch die Düsenbohrungen in den Brennraum ein und verbrennt dort nicht vollständig bzw. nur mangelhaft, was zu einer Vergrößerung der schädlichen Emission von unverbrannten Kohlenwasserstoffen führt. Infolge der zwischen dem Druckraum und den Düsenbohrungen vorgesehenen Linienberührung zwischen der Düsennadel und ihrem Sitz im Düsenkopf erfolgt ja überhaupt kein exakter Abschluß der Düsenbohrungen. Darüber hinaus kommt es im Zwischenraum zwischen dem Sitz für die Düsennadel und ihrer Führung im Düsenkopf zu keiner dauernden und für die Kühlung der Nadel und deren Führung zweckmäßigen Kraftstoffdurchspülung.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese Mangel zu beseitigen und eine Einspritzdüse der eingangs geschilderten Art so zu verbessern,·, daß das Ausströmen von Kraftstoff während des Schließvorganges der Düsennadel vermindert, die Dichtheit des Düsennadelsitzes sichergestellt, die Durchströmung der Düsenbohrungen erleichtert und eine gewisse Kühlwirkung erzielt wird.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Sitz für die Düsennadel aus einzelnen jeweils um die öffnungen der Düsenbohrungen vorzugsweise konzentrisch angeordneten, mit ihren Oberflächen dem Sitzende der Düsennadel angepaßten Erhebungen besteht und daß der Zwischenraum durch wenigstens einen Kanal mittel- oder unmittelbar mit dem Ringraum verbunden ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird beim Abheben der Düsennadel von ihrem Sitz sofort der Kraftstoff von allen Seiten gleichmäßig in die Düsenbohrungen geführt, womit ein schlagartiger Spritzbeginn sichergestellt ist und die Durchströmung der Düsenbohrungen erleichtert wird. Der Kraftstoff tritt sowohl ' durch die axiale Bohrung der Düsennadel als auch durch den kraftstoffdurchspülten Zwischenraum zu den Düsenbohrungen zu, was auch eine gewisse· Kühlung der Düsennadel und ihrer anschließenden Führung zur Folge hat. Wird beim Schließen der Düsennadel der vor ihrem Sitz befindliche Kraftstoff ausgeschoben, so kann dieser sowohl durch die axiale Düsennadelbohrung als auch durch den Kanal, also insgesamt in einem größeren Querschnitt und daher mit geringen Strömungswiderständen über den Ringraum und die Kraftstoff zuleitung in die Einspritzpumpe zurückströmen. Für die Beschleunigung und Zurückförderung der überschüssigen Kraftstoffmenge ist also nur eine geringe Druckdifferenz erforderlich , so daß die Nadel rascher schließt. Der Zwischenraum kann leichter entleert werden, ohne daß dort befindliche Kraftstoffteile durch die Düsenbohrungen herausgepreßt werden und im Brennraum mengeis ausreichender Zerstäubung nur unvollständig verbrennen. Es kann mit einem sehr raschen Druckfall im Druckraum gerechnet werden, was weiter dazu beiträgt, ein Nachtropfen bzw. Nachspritzen von Kraftstoff aus der Düse zu unterbinden. Schließlich ergibt sich ein exakter Abschluß der Düsenbohrungen, da die Flächenpressung zwischen der Düsennadel und ihrem Sitz vergrößert wird, was die Dichtwirkung verbessert. Darüber hinaus wird durch die die Düsenbohrungen umgebenden Erhebungen die Fläche der Düsennadel, auf die der öffnungsdruck wirkt, vergrößert, was zu einem sichereren öffnen der Düsennadel beiträgt und die Differenz zwischen öffnungsdruck und Schließdruck in erwünschter Weise herabsetzt.

Der Kanal kann als den Zwischenraum mit der axialen Bohrung der Düsennadel verbindende Querbohrung ausgebildet sein, womit sich eine besonders einfache Konstruktion ergibt. Eine noch größere und damit wirksamere Erweiterung des Rückströmquerschnittes ergibt sich jedoch, wenn als Kanal wenigstens ein Längskanal zwischen der Düsennadel und deren Führung vorgesehen ist.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt , und zwar zeigen Fig. 1 die erfindungswesentlichen Teile einer Einspritzdüse im Axialschnitt,
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1

bei weggelassener Düsennadel, Fig. 3 das zylinderseitige Ende einer Einspritzdüse anderer Ausführung im Axialschnitt,

Fig. 4· einen Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 eine weitere Ausführungsvariante in der Fig. 3

entsprechender Darstellungsweise und Fig. 6 einmzugehörigen Querschnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5.

^Ei,Büffin^{enkörper 1 endet in einem} Düsenkopf 2, der entsprechendeibohrungen 3 zum Ausspritzen des Kraftstoffes aufweist. Zum Absperren dieser Düsenbohrung/^ dient eine Düsennadel 4, die durch eine nicht dargestellte Feder belastet ist. Die Düsennadel 4 ist in einer Führung 5 des Düsenkopfes 2 gelagert, an die ein cfi!e^sfi?adel 4 umgebender Eingraum 6 anschließt, in den eine Kraftstoff zuleitung 7 von einer Einspritzpumpe mündet. Der Sitz für die konisch endende Düsennadel wird von einzelnen jeweils um die öffnungen der Düsenbohrungen 3 konzentrisch angeordneten Erhebungen 8 Kobildet, die mit ihren Oberflächen dem konischen Ende dor Düsennadel 4 angepaßt sind.

Der Ringraum 6 ist über eine Querbohrung 9 und °ine axiale Bohrung 10 der Düsennadel 4 mit^^unmittel- *«r vor den Erhebungen 8 angeordneten Druckraum 11 verb^mden.

Zwischen den den Sitz für die Düsennadel 4 bildenden Erhebungen 8 und der Führung 5 ist ein die Düsennadel 4 umgebender Zwischenraum 12 vorgesehen, der durch wenigstens einen Kanal mittel- oder unmittelbar mit dem Ringraum 6

in Verbindung steht.

Gemäß der Fig. 1 ist dieser Kanal als den Zwischenraum 12 mit der axialen Bohrung 10 der Düsennadel A- verbindende Querbohrung 13 ausgebildet. Bei der Variante nach Fig. 3 und 4 sind zwei in der Düsennadel 4· ausgesparte Längsnuten 13' als Verbindungskanale zwischen dem Zwischenraum 12 und dem Ringraum 6 vorgesehen. Schließlich zeigen die Fig. 5 und 6 eine Variante,bei der diese Verbindungskanale von Nuten 13" im Düsenkopf 2 gebildet werden.

Leerseite

Claims

STEYR-DAIMLER-PUCH /Äta^NGESELtSCHAliT · Λ^ν *-- *· *

■ , Patentanwälte . ·■-« ·

Dip!.-Ing. E. Eder Wien

Dipl.-lng. K. Schieschke Österreich
München 40, Elisabelhstr. 34

Einspritzdüse für luftverdichtende selbstzündende Hubkolben-Brennkraftmaschinen

Patentansprüche :

Einspritzdüse für luftverdichtende selbstzündende Hubkolben-Brennkraitmaschinen, insbesondere mit direkter Kraftstoffeinspritzung, mit einer federbelasteten, axial verschiebbar geführten Düsennadel zum Absperren der Düsenbohrungen im Düsenkopf und einer Kraftstoff zuleitung in einen die Düsennadel um gebenden Ringraum der mit dem unmittelbar vor dem Sitz der Düsennadel befindlichen Druckraum über eine Querbohrung und eine axiale Bohrung der Düsennadel in Verbindung steht, wobei zwischen dem Sitz für die Düsen- --nadel und ihrer Führung im Büsenkopf ein die Düsen-' nadel umgebender kraftstoffbespülter Zwischenraum vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz für die Düsennadel (4) aus einzelnen jeweils um die öffnungen der Düsenbohrungen (3) vor-zugsweise konzentrisch angeordneten, mit ihren Oberflächen dem Sitzende der Düsennadel (4) angepaßten Erhebungen (8) besteht und daß der Zwischenraum (12) durch wenigstens einen Kanal (13; 13'; 13") mittel- oder unmittelbar mit dem Ringraum (6) verbunden ist.
2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal als den Zwischenraum (I2) mit der axialen Bohrung (10) der Düsennadel (4) verbindende Querbohrung (I3) ausgebildet ist.
3. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kanal wenigstens ein Längskanal (13'j 13") zwischen der Busennadel (4-) und deren Pührung (5) vorgesehen ist.

Patentanwalts Dipf.Jl^p.JE Eder Dipl.- !rig?^>e*hje SOGU MQnciiöti 40, Elisabeihstr.