DE3410476A1 - Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen

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Kurt 7300 Esslingen Seifert
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Description

  • Kraftstoff-Einspritzdüse für
  • Brennkraftmaschinen Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei Einspritzdüsen dieser Gattung wird die Öffnungsbewegung der Ventilnadel zumindest über einen Teilhub hinweg dadurch gedämpft bzw. verzögert, daß der Kraftstoff nur gedrosselt in den sich dabei vergrößernden Dämpferraum strömen kann. Beim Schließhub der Ventilnadel ist dafür zu sorgen, daß die Ventilnadel ohne Behinderung durch die Dämpfungsmittel rasch in ihre Schließstellung zurückkehren kann. Bei einer bekannten Einspritzdüse der gattungsmäßigen Art (DE-A1-31 20 o6o) ist dies dadurch erreicht, daß der Kolben über eine Schleppverbindung mit der Ventilnadel gekuppelt ist, welche beim Rückhub der Ventilnadel unterbrochen ist und den Kolben unter dem Einfluß einer eigenen Rückführfeder in die Ausgangsstellung zurückkehren läßt. Der Dämpferraum ist durch eine Sackbohrung im Düsenhalter gebildet, in welcher der Kolben mit definiertem Radialspiel rerseniebbar gelagert ist. Bei dieser Ausführung ist der Kolben ein zusätzliches Teil und seine Rückführfeder benötigt zusätzlich Platz in Achsrichtung der Einspritzdüse. Die Schleppverbindung zwischen Ventilnadel und Kolben muß ein genügend großes radiales Spiel haben, damit der Kolben nicht an der Bohrungswand des Düsenhalters klemmt und das einwandfreie Arbeiten der Ventilnadel behindert. Das Ankoppeln der Schleppverbindung ist zu dem mit Verschleiß verbunden.
  • Die Einspritzdüsen der gattungsmäßigen Art (DE-A1-32 20 398) haben demgegenüber den Vorteil, daß sich die den Dämpferraum bildende Kappe in radialer Richtung unmittelbar am Kolben zentriert, so daß zwischen der Kappe und den sie umgebenden Wänden des Düsenhalters ein genügend großes Radialspiel vorgesehen ist und dadurch ein Klemmen der Teile mit Sicherheit vermieden wird. Bei diesen Einspritzdüsen ist jedoch die Anordnung so getroffen, daß zur Formung des gewünschten Einspritzmengenverlaufs auch eine sogenannte Überdeckung der Ventilnadel am Ventilsitz vorgesehen ist, durch welche die während eines ersten Teilhubs der Ventilnadel ausgespritzte Kraftstoffmenge stark gedrosselt wird.
  • Der durch die Überdeckung gebildete Durchflußspalt kann sich nach längerer Betriebszeit durch Verkokungsprodukte weiter verengen bzw. teilweise überhaupt zusetzen, wodurch sich der Einspritzmengenverlauf und die Spritzstrahlgeometrie nachteilig verändern können.
  • Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ein Überdeckungsspalt nicht vorhanden ist und Verkokungseinflüsse daher praktisch ausgeschaltet sind.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Anordnung möglich.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Wirkung der Dämpfungsparameter abhängig ist von der Hubzahl und/ oder der Hublänge der Ventilnadel bzw. von der pro Einspritzvorgang durchgesetzten Kraftstoffmenge.
  • Dadurch ist erreicht, daß sich in jedem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine eine den betrieblichen Anforderungen weitgehend entsprechende Dämpfung der Öffnungsbewegung der Ventilnadel und die Spritzdauer selbsttätig einstellen.
  • Gemäß der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß die Wirkung der Dämpfungsparameter veränderbar ist durch zeitliches Verschieben des Dämpfungsbeginns gegenüber dem Einspritzbeginn.
  • Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die gesamte Dauer eines Einspritzvorganges bei hoher Drehzahl und bei großer Menge auch gegenüber einer Anordnung mit Anfangsdämpfung der Ventilnadel noch weiter verkürzt werden kann, obwohl bei niedriger Drehzahl/Menge eine lange Spritzdauer erhalten bleibt.
  • Die Anordnung könnte auch so getroffen sein, daß im unteren Drehzahl- und Lastbereich oder allein im kritischen Punkt Leerlauf die Dämpfung über den gesamten Öffnungshub der Ventilnadel wirksam bleibt.
  • Auch könnte es in manchen Fällen zweckmäßig sein, eine Mindestverzögerung der Dämpfungsmittel, d.h.
  • einen Mindestfreihub der Ventilnadel vorzusehen, der in allen Betriebspunkten der Brennkraftmaschine vorhanden ist.
  • Eine einfache Ausführung zum zeitlichen Verschieben des Dämpfungsbeginnes ergibt sich, wenn die Rückführfeder der Kappe so auf die anderen Dämpfungsparameter und die Dauer bzw. die Länge des Ventilnadelhubes abgestimmt ist, daß der nächste Öffnungshub der Ventilnadel beginnt, bevor die Kappe ihre Ausgangsstelle gegenüber dem Düsengehäuse erreicht hat.
  • Dieser erfindungsgemäße Vorschlag geht von der Erkenntnis aus, daß mit steigender Drehzahl die Zeit zwischen zwei Einspritzvorgängen kürzer wird und daß sich bei größeren Einspritzmengen auch ein größerer Hub der Ventilnadel ergibt. Mit Rücksicht darauf, daß die Rückführung der Kappe in die Ausgangsstellung jeweils am Beginn des Schließhubs der Ventilnadel beginnt, wird der Zeitpunkt der Aktivierung der Dämpfungsmittel für den nächsten Öffnungshub der Ventilnadel usw. gegenüber dem Zeitpunkt des Beginns dieses Öffnungshubes hinausgezögert, je größer der vorangegangene Ventilnadelhub war und je kürzer die Zeit zwischen den aufeinanderfolgenden Hüben, d.h. je größer die Drehzahl der Brennkraftmaschine ist. Die Ventilnadel kann daher zu Beginn eines Öffnungshubes einen ungedämpften Teilhub ausführen, dessen Länge selbsttätig auf die jeweiligen Betriebsparameter der Brennkraftmaschine abgestimmt ist.
  • Bei Einspritzdüsen, bei denen in den hohen Drehzahlbereichen eine Anfangsdämpfung der Ventilnadel nicht erwünscht ist, kann es vorteilhaft sein, wenn der Querschnitt der Ventilnadel bzw. des kolbenförmigen Ansatzes am Ausgang der Federkammer bzw. am Eingang des Dämpferraumes kleiner als der vom Ventilsitz umschlossene Querschnitt ist.
  • Dadurch ist erreicht, daß auch in den hohen Drehzahlbereichen der Maschine bereits am Einspritzbeginn eine zur Beschleunigung der Ventilnadel ausreichende Kraft unverzögert auf die Ventilnadel einwirkt. Im unteren Drehzahl- und Einspritzmengenbereich kann die Ventilnadel auch bis zu größeren Nadelhüben wirkungsvoll gedämpft bzw. verzögert werden, ohne daß die Spritzdauer bei höheren Drehzahlen zu lang ird.
  • Bei Einspritzdüsen, die für Dieselmotoren mit direkter Einspritzung bestimmt sind, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Ventilsitzkegel dem erforderlichen Spritzwinkel angepaßt ist, oder ihm entspricht (vorzugsweise, 1200). Dadurch wird es auch bei direkter Einspritzung möglich, den Austrittsquerschnitt für den Kraftstoff über den Hub der Ventilnadel zu bestimmen und dadurch einen den Betriebsparametern des Motors angepaßten Einspritzverlauf zu formen. Die bekannten Einspritzdüsen für die direkte Einspritzung haben eine Anzahl von Spritzlöchern, die in einem wählbaren Winkel zueinander und in Bezug auf die Düsenachse stehen und so den Spritzwinkel bestimmen.
  • Der Kraftstoffzulauf wird von einem vorgelagerten Sitz freigegeben bzw. abgesperrt, der zweckmäßig einen größeren, beispielsweise 4-fachen Querschnitt freigibt, als es dem Gesamtquerschnitt aller Düsenlöcher entspricht. Bei diesen Lochdüsen steht also für den gesamten Betriebsbereich und auch während der Einspritzung nur ein gleichbleibender Gesamt-Austrittsquerschnitt zur Verfügung. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung dagegen ist der Ventilsitzquerschnitt letzter und richtungsbestimmender Querschnitt. Durch den Hub der Ventilnadel kann daher der effektive Austrittsquerschnitt bestimmt werden, ohne die Strahlaufbereitung zu verschlschtern.
  • Zeichnung Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur 1 zeigt das erste Ausführungsbeispiel im Schnitt und in Figur 2 ist ein Teil der Figur 1 vergrößert dargestellt. Die Figuren 3 bis 5 zeigen Funktionsschaubilder der Dämpfungsmittel der Einspritzdüse nach Figur 1 und in Figur 6 ist ein Schnittbild des zweiten Ausführungsbeispiels dargestellt. Die Figur 7 zeigt eine Variante der Ausführung nach Figur 2.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele Die Einspritzdüse nach den Figuren 1 und 2 hat einen Düsenkörper 10, der durch eine Überwurmutter 12 an einem Düsenhalter 14 festgespannt ist. Zwischen dem Düsenkörper 10 und dem Düsenhalter 14 ist eine Hülse .16 angeordnet, welche einen nach innen gerichteten Kragen 18 hat, der eine Kammer 20 von einer im Durchmesser größeren Kammer .22 im Inneren der Einspritzdüse teilt. Im Düsenkörper 10 ist ein Ventilsitz 24 gebildet und eine Ventilnadel 26 verschiebbar gelagert, deren Schließkopf 27 von einer Schließfeder 28 gegen den Ventilsitz 24 gedrückt ist. Die Schließfeder 28 stützt sich am Düsenkörper 10 ab und greift über ein Flanschteil 30 an einer Stützscheibe 32 an, die sich ihrerseits an einer Schulter 34 der Ventilnadel 26 abstützt.
  • Im Düsenhalter 14 ist eine Zulaufbohrung 36 enthalten, welche in die Kammer 20 mündet, die über einen von dem Kragen 18 umgebenen Durchbruch 38 mit der Kammer 22 verbunden ist. Aus dieser führt eine Bohrung 40 im Düsenkörper 10 in einen Ringraum 42, der zwischen der zentralen Bohrungswand des Düsenkörpers 10 und dem Mantelumfang eines im Durchmesser verkleinerten Abschnittes 44 der Vetnilnadel 26 gebildet ist und unmittelbar bis vor den Ventilsitz 24 reicht. Zwischen dem Flanschteil 30 und dem Düsenkörper 10 ist in der dargestellten Schließlage ein Abstand h vorhanden, g welcher dem Gesamthub der Ventilnadel 26 entspricht.
  • Die Ventilnadel 26 wird vom Kraftstoffdruck entgegen der Schließfeder 28 nach außen in Öffnungsrichtung verschoben, bis der Flanschteil 30 am Düsenkörper 10 anschlägt. Beim Schließen des Ventils führt die Schließfeder 28 die Ventilnadel 26 nach innen in die dargestellte Schließlage zurück.
  • An die Schulter 34 der Ventilnadel 26 schließt sich ein kolbenförmiger Ansatz 46 an, welcher durch den Durchbruch 38 hindurchtritt und in die Kammer 20 ragt. Auf den Ansatz 46 ist eine Kappe 48 aufgesetzt, welche einen Boden 50, einen Mantelteil 52 und einen Flanschrand 54 hat. An der Kappe 48 greift eine Rückholfeder 56 an, welche den Mantelteil 52 umgibt und den Flanschrand 54 gegen den Kragen 18 der Hülse 16 drückt.
  • Im Flanschrand 54 und einem daran anschließenden Bereich des Mantelteils 52 der Kappe 48 sind Querschlitze 58 vorgesehen, durch welche der Kraftstoff bei geöffneter Ventilnadel 26 aus der Kammer 20 in die Kammer 22 übertreten kann. In der dargestellten Schließlage der Ventilnadel 26 ist zwischen der Stirnseite des Ansatzes 46 und dem Boden 50 in der Kappe 48 ein Dämpferraum 60 gebildet, welcher über einen Radialspalt 61 zwischen dem Ansatz 46 und der Kappe 48 gedrosselt mit dem Strömungsweg des Kraftstoffs verbunden ist. In der dargestellten Schließlage überdeckt der Ansatz 46 die Querschlitze 58 in axialer Richtung um den Weg h1, welcher größer als der Gesamthub h der Ventilnadel 26 ist. Der Weg h1 g könnte aber auch um einen minimalen Betrag kleiner als der Gesamthub h sein, so daß sich am Ende eines g Öffnungshubes der Ventilnadel 26 noch ein geringer ungedämpfer Teilhub ergibt.
  • Der Schließkopf 27 der Ventilnadel 26 ist in Figur 2 vergrößert dargestellt. Er besteht aus zwei Kegelstümpfen 6.2, 64, zwischen denen eine Ringkante 66 gebildet ist, die in der Schließlage der Ventilnadel 26 etwa mit der Stirnfläche 68 des Düsenkörpers 10 abschließt. Der Kegelstumpf.62 bildet eine kegelige Dichtfläche mit dem Kegelwinkel a, welche mit dem entsprechend kegelig ausgeführten Ventilsitz 24 des Düsenkörper 10 zusammenarbeitet. Beim Öffnungshub der Ventilnadel 26 wird am Ventilsitz 24 eine Durchflußquerschnitt freigegeben, der sich annähernd linear mit dem Nadelhub vergrößert. Durch diese überdeckungslose Ausführung wird ein dem Ventilsitz 24 nachgeschalteter Drosselspalt vermieden, welcher sich durch Verkokungsprozesse zusetzen und die Einspritzcharakteristik verändern kann.
  • Die Mittel zum partiellen Dämpfen der Ventilnadel 26 und damit zur Formung des Einspritzmengenverlaufs, nämlich der Radialspalt 61 zwischen Ansatz 46 und Kappe 48, der Durchmesser des Ansatzes 46, die Kraft der Rückführfeder 56, die Hublänge und die Hubzahl der Ventilnadel 26, sowie der Kegelwinkel a und die Kraft der Schließfeder 28 sind so bemessen und aufeinander abgestimmt, daß sich in jedem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine der gewünschte Einspritzmengenverlauf auch ohne Überdeckung im Bereich des Ventilsitzes 24 und der damit verbundenen Verkokungsgefahr ergibt. Im einzelnen arbeitet die dargestellte Einspritzdüse wie folgt: Durch den ansteigenden Kraftstoffdruck am Beginn eines ersten Einspritzvorganges kann der Kraftstoff über den Radialspalt 61 nur gedrosselt in den Dämpferraum 60 eindringen und dort über den Ansatz 46 auf die Ventilnadel 26 eine Kraft in Öffnungsrichtung ausüben. Dadurch wird die Bewegung der Ventilnadel 26 bei diesem ersten Hub von Anfang an verzögert bzw.
  • gedämpft, bis gegebenenfalls die Ventilnadel 26 den Weg h1 zurückgelegt hat und die Stirnseite des Ansatzes 46 in den Bereich der Querschlitze 58 gelangt. Von dort ab erfolgt ein minimaler Resthub der Ventilnadel ungedämpft, bis das Flanschteil 30 am Düsenkörper 10 anschlägt. Die gezeigte Stellung der Kappe 48 ist im folgenden als deren erste Endstellung bezeichnet.
  • Beim folgenden Schließhub der Ventilnadel 26 wird die Kappe 48 über das Kraftstoffpolster im Dämpferraum 60 mit nach oben in eine im folgenden als zweite Endstellung bezeichnete Stellung verschoben. Dabei setzt die Rückholfeder 56 der wesentlich stärkeren Schließfeder 28 nur einen verhältnismäßig geringen Widerstand entgegen, so daß der Schließhub weitgehend ungedämpft erfolgt. Vom Beginn des Schließhubes ab drückt die Rückholfeder 56 die Kappe 48 gegen das' Stirnende des Anatzes 46 zurück, wobei die im Dämpferraum 60 vorher eingeströmte Kraftstoffmenge aus dem Dämpferraum 60 wieder verdrängt wird. Das kann wegen dem engen Radialspalt 61 wiederum nur mit einer gewissen Verzögerung erfolgen. Der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Endstellung der Kappe 48 entspricht etwa dem Ventilnadelhub, verringert um einen geringen Rückhub, welchen die Kappe 48 schon während der Schließzeit der Ventilnadel 26 unter dem ständigen Einfluß der Rückholfeder 56 ausführt.
  • Die Funktion des aus Kappe 48 samt Dämpferraum 60 und Rückholfeder 56 gebildeten Zeit-Weggliedes ist im folgenden anhand der Schaubilder in den Figuren 3 bis 5 beschrieben. In diesen Schaubildern sind jeweils der Verlauf des Ventilnadelhubes mit voll ausgezogenen Linien h und der Verlauf der Auslenkung der Kappe 48 mit gestrichelten Linien a über der Zeit t dargestellt. In allen drei Schaubildern liegt die in Figur 1 dargestellte Schließlage der Ventilnadel 26 und die erste Endstellung der Kappe 48 in der Zeitachse t.
  • Zum Zeitpunkt tal t1 (Figur 3) soll der Schließhub der Ventilnadel 26 beginnen, bei welchem die Kappe 48 aus der ersten Endstellung E1 in die zweite Endstellung E2 geschoben wird. Die Kappe 48 legt dabei einen Weg a zurück, der., wie bereits erwähnt, etwas kleiner als g der Gesamthub h der Ventilnadel 26 ist. Der Schließg hub ist zum Zeitpunkt t2 beendet. Von da ab beginnt sich die Kappe 48 unter dem Einfluß der Rückholfeder 56 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit zurückzubewegen, welche im Schaubild sich als Winkel X darstellt.
  • Zum Zeitpunkt t3 beginnt ein neuer Öffnungshub der Ventilnadel 26. Wenn, wie in Figur 3 dargestellt, zum Zeitpunkt t3 die Kappe 48 ihre erste Endstellung noch nicht wieder erreicht hat, wird sie mit annähernd der gleichen Geschwindigkeit wie die Ventilnadel 26 in diese Endstellung zurückgeführt. Sie erreicht dann die erste Endstellung zum Zeitpunkt t Von da ab wird die Kappe 48 durch die Schulter 18 an einer weiteren Bewegung in Öffnungsrichtung der Ventilnadel 26 festgehalten, wodurch die beschriebenen Dämpfungsmittel wieder wirksam werden. Im Schaubild ist dies dadurch erkennbar, daß der Hubverlauf zum Zeitpunkt t4 ein Knickpunkt K hat. Vom Zeitpunkt t4 wird die Ventilnadel 26 mit gedämpfter, d.h. mit verringerter Geschwindigkeit, in die Hubendstellung überführt, worauf sich das beschriebene Spiel wiederholt.
  • In den Figuren 4 und 5 ist veranschaulicht, daß sich die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung den verschiedenen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine selbsttätig anpaßt. In Figur 4 läuft die Brennkraftmaschine mit geringer Drehzahl und geringer Belastung, so daß die Kappe 48 ihre erste Endstellung bereits vor Beginn des nächsten Öffnungshubes erreicht. In diesem Fall ist die Dämpfung über dem gesamten Öffnungshub der Ventilnadel 26 wirksam.
  • In Figur 5 ist ein Betriebszustand dargestellt, bei welchem die Brennkraftmaschine mit hoher Drehzahl unter großer Belastung läuft, bei welcher sich auch ein großer Ventilnadelhub einstellt. In diesem Fall beginnt der nächste Öffnungshub, bevor die Kappe 48 in ihre erste Endstellung zurückgelaufen ist. Der Knickpunkt K des Hubverlaufes h der Ventilnadel 26 ist noch weiter gegen das Hubende hin gerückt, als beim Betriebzustand nach Figur 3, so daß auch ein geringerer Teil der Öffnungsbewegung der Ventilnadel 26 gedämpft wird. Die Figur 5 macht auch deutlich, daß der Knickpunkt K um so weiter gegen das Öffnungsende der Ventilnadel rückt, je schneller die Einspritzvorgänge aufeinander folgen und je größer der Ventilnadelhub ist.
  • Das Ausführungsbeispiel nach Figur 6 unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel konstruktiv im wesentlichen dadurch, daß ein in die Kappe 48 hineinragender Ansatz 46' der Ventilnadel 26 einen Durchmesser d hat, der kleiner als der Führungsdurchmesser D der Ventilnadel 26 ist, welcher dem Durchmesser des Ventilsitzes 24 entspricht. Dadurch ist an der Ventilnadel 26 eine Ringschulter 72 gebildet, an welcher der Kraftstoff im Öffnungssinn an der Ventilnadel 26 angreift.
  • Diese Einspritzdüse arbeitet wie folgt: Vor Beginn eines Einspritzvorgangs herrscht im Dämpferraum 60 infolge des Druckausgleichs über den Radialspalt 61 des Ansatzes 46' der gleiche Druck wie in den Kammern 20 und 22. Dieser Druck wirkt auf die Ventilnadel 26 auf eine Fläche, die vom Durchmesser D des Ventilsitzes 24 bestimmt wird. Wenn der Druck einen bestimmten Wert erreicht hat, wird die Ventilnadel 26 vom Ventilsitz 24 abgehoben und Kraftstoff ausgespritzt. Bei der Öffnungsbewegung der Ventilnadel 26 entsteht eine Druckdifferenz zwischen dem Dämpferraum 60 und der Kammer 20, weil die Kappe 48 der Bewegung der Ventilnadel 26 nicht folgen und der Kraftstoff durch den Radialspalt 61 des Ansatzes 46' nur gedrosselt in den Dämpferraum 60 übertreten kann. Das hat im Ergebnis eine Schwächung der vom Kraftstoff auf die Ventilnadel 26 im Öffnungssinn ausgeübten Kraft zur Folge, die sich umso mehr auswirkt, je höher der Kraftstoffdruck bzw. die Anstiegsgeschwindigkeit des Kraftstoffdrucks in den Kammern 20 und 22 ist. Die Ventilnadel 26 wird daher gedämpft bzw. verlangsamt in Öffnungsrichtung verschoben.
  • Die Schließfeder 28, die Masse der Ventilnadel 26 samt Ansatz 46', die Querschnitte des Ansatzes 46' und des Radials.palts 61, sowie der vom Ventilsitz 24 umgebene Querschnitt der Bohrung im Düsenkörper 10 sind derart aufeinander abgestimmt, daß der Druck im Dämpferraum 60 bis auf den Dampfdruck des Kraftstoffs bei der Betriebstemperatur absinkt, wenn der Kraftstoffdruck in den Kammern 20 und 22 einen vorgegebenen kritischen Wert übersteigt. Ein weiteres Absinken des Druckes im Dämpferraum 60 ist damit nicht mehr möglich, d.h. die Druckkraft auf die Stirnfläche des Ansatzes 46' kann auch nicht weiter absinken. Dies ist genau dann der Fall, wenn die Druckkraft auf die Ringfläche, die durch D - d bestimmt ist, ausreicht, um den Gegenkräften (Feder-, Gegendruck aus Motorraum) die Waage zu halten.
  • Wird der hierzu notwendige, kritische Druck überschritten, sow wird die überschießende Druckkraft zur freien Beschleunigung der zu bewegenden Massen (Nadel etc.) wirksam, da unabhängig von einer weiteren Verschiebung der Nadel (bzw. des Ansatzes 46') weiterhin Dampfdruck im Dämpferraum 60 herrscht.
  • Bei unter dem kritischen Wert liegenden Kraftstoffdrücken kann die Ventilnadel 26 etwa nur so schnell öffnen, wie Kraftstoff in den Dämpferraum 60 nachströmen kann. Der kritische Wert muß daher so ausgelegt werden, daß er in Betriebsbereichen, für die eine lange Spritzdauer gefordert wird, z.B. im Leerlauf, nicht überschritten wird. Bei Kraftstoffdrücken über dem kritischen Wert werden Kräfte zur Beschleunigung der Ventilnadel 26 aufgebaut, welche diese schnell in ihre volle Offenstellung überführen. Bei niederen Drehzahlen und Kraftstoffmengen kann die Ventilnadel 26 auch bis zu größeren Nadelhüben wirkungsvoll gebremst werden, ohne daß die Spritzdauer bei größeren Drehzahlen zu lang wird.
  • Bei der Einspritzdüse nach Figur 7 hat die Ventilnadel 26 eine kegelige Ventilsitzfläche 80, deren Kegelwinkel b 1500 beträgt. Diese Einspritzdüse ist besonders für Motoren mit direkter Einspritzung geeignet.

Claims (7)

  1. Ansprüche S Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen, mit einer von einer Schließfeder belasteten und in Strömungsrichtung des Kraftstoffs öffnenden Ventilnadel, die mit einem Kolben bzw. mit einem Ansatz verbunden ist, der einen mit Kraftstoff gefüllten Dämpferraum begrenzt, welcher beim Öffnungshub der Ventilnadel nur über einen Drosselkanal mit dem Strömungsweg des Kraftstoff verbunden und in einer auf den Kolben bzw. den Ansatz aufgesteckten Kappe gebildet ist, die mindestens nach einem Vorhub der Ventilnadel zur Seite der Spritzöffnung gehäusefest abgestützt ist und die einen nach der anderen Seite hin gegen die Kraft einer Rückführfeder auslenkbaren Wandabschnitt hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (26) und/oder der Düsenkörper (10) ohne Überdeckungsmittel zum vorübergehenden Drosseln eines dem Ventilquerschnitt benachbarten Kraftstoff-Durchflußquerschnitts ausgeführt ist und daß die die Dämpfung der Ventilnadel (26) bewirkenden Mittel so ausgebildet sind, daß sie allein im Zusammenwirken mit dem Einsspritzdruckverlauf den Einspritzmengenveriauf in der gewünschten Weise formen.
  2. 2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkung der Dämpfungsmittel abhängig ist von der Hubzahl und/oder der Hublänge der Ventilnadel (26) bzw. von der pro Einspritzvorgang durchgesetzten Draftstoffsenge.
  3. 3. Einspritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkung der Dämpfungsmittel veränderbar ist durch zeitliches Verschieben des Dämpfungsbeginns gegenüber dem Einspritzbeginn.
  4. 4. Einspritzdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführfeder (56) der Kappe (48) so auf die anderen Dämpfungsmittel und die Dauer bzw. die Länge des Ventilnadelhubes abgestimmt sind, daß der nächste Öffnungshub der Ventilnadel (26) beginnt, bevor die Kappe (48) ihre Ausgangsstellung gegenüber dem Düsengehäuse erreicht hat.
  5. 5. Einspritzdüse nach Anspruch 1, deren Ventilnadel sich in eine Federkammer hinein erstreckt, in welche die Kraftstoff-Zuleitung mündet und aus welcher der Drosselkanal in den von der Kappe umschlossenen Dämpferraum führt, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Ventilnadel (26) bzw. des Ansatzes (46') am Ausgang der Federkammer (22) bzw. am Eingang des Dämpferraumes (60) kleiner als der vom Ventilsitz (24) umschlossene Querschnitt ist.
  6. 6. Einspritzdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitzfläche (80) kegelig ausgeführt und auf den Ventilsitzwinkel (b) abgestimmt ist.
  7. 7. Einspritzdüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitzwinkel (b) im Bereich zwischen 1200 und 160 liegt.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0460381A1 (de) * 1990-05-30 1991-12-11 MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Querschnittgesteuerte Mehrstrahl-Einspritzdüse
AT395638B (de) * 1986-05-13 1993-02-25 Avl Verbrennungskraft Messtech Einspritzduese fuer brennkraftmaschinen, insbesondere dieselmotoren
EP1471249A1 (de) * 2003-04-23 2004-10-27 MAN B&W Diesel AG Einrichtung zum Dämpfen der Schliessbewegung eines Ventilnadels eines Einspritzventils
EP2014885A1 (de) * 2007-07-09 2009-01-14 Delphi Technologies, Inc. Einspritzvorrichtung für ein Reagens

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE475116C (de) * 1925-01-21 1929-04-19 Deckel Friedrich Verfahren und Vorrichtung zum Einspritzen von Brennstoff in Verbrennungskraftmaschinen
DE880822C (de) * 1939-06-07 1953-06-25 Daimler Benz Ag Brennstoffeinspritzventil mit am Ventilsitz verstaerktem Nadelschaft
DE3120060A1 (de) * 1981-05-20 1982-12-09 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen
DE3220398A1 (de) * 1982-01-26 1983-07-28 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE475116C (de) * 1925-01-21 1929-04-19 Deckel Friedrich Verfahren und Vorrichtung zum Einspritzen von Brennstoff in Verbrennungskraftmaschinen
DE880822C (de) * 1939-06-07 1953-06-25 Daimler Benz Ag Brennstoffeinspritzventil mit am Ventilsitz verstaerktem Nadelschaft
DE3120060A1 (de) * 1981-05-20 1982-12-09 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen
DE3220398A1 (de) * 1982-01-26 1983-07-28 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT395638B (de) * 1986-05-13 1993-02-25 Avl Verbrennungskraft Messtech Einspritzduese fuer brennkraftmaschinen, insbesondere dieselmotoren
EP0460381A1 (de) * 1990-05-30 1991-12-11 MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Querschnittgesteuerte Mehrstrahl-Einspritzdüse
EP1471249A1 (de) * 2003-04-23 2004-10-27 MAN B&W Diesel AG Einrichtung zum Dämpfen der Schliessbewegung eines Ventilnadels eines Einspritzventils
CN100396908C (zh) * 2003-04-23 2008-06-25 曼·B及W柴油机公开股份有限公司 用于减少喷油嘴再喷的装置
KR101274432B1 (ko) * 2003-04-23 2013-06-17 만 디젤 앤 터보 에스이 분사 밸브의 재분사 감소 장치
EP2014885A1 (de) * 2007-07-09 2009-01-14 Delphi Technologies, Inc. Einspritzvorrichtung für ein Reagens
US8196393B2 (en) 2007-07-09 2012-06-12 Delphi Technologies Holding S.Arl Injection device for reagent

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