DE3426385A1 - Kraftstoff-einspritzduese - Google Patents

Description

HOEGER, STELLRECHT & PARTNER 3426385

PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 c · D 7000 STUTTGART 1

A 46 226 b Anmelder: LUCAS INDUSTRIES ρ.1.c,

k - 176 Great King Street

13. Juli 1984 Birmingham B19 2XF

Großbritannien

Kraftstoff-Einspritzdüse

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Einspritzdüse mit einem, mit einem Kraftstoffeinlaß versehenen Düsenkörper, mit Auslaßeinrichtungen, die eine Kraftstoffauslaßöffnung definieren, mit Ventileinrichtungen zur Steuerung des Kraftstoffflusses durch die Auslaßöffnung, aus der der Kraftstoff als Kraftstoffstrahl austreten kann, und mit einer elektromagnetischen Einrichtung zur Steuerung des Betriebes der Ventileinrichtungen.

In einigen Fällen ist es wünschenswert, daß der aus einer Kraftstoff-Einspritzdüse austretende Kraftstoff, beispielsweise wenn er der Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine zugeführt wird, aufgebrochen bzw. zerstäubt wird, um das Mischen des Kraftstoffs, insbesondere des Benzins, mit der zu der Brennkraftmaschine strömenden Luft zu erleichtern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzdüse der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß eine vorteilhafte Zerstäubung

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eines aus einer Kraftstoffauslaßöffnung austretenden KraftstoffStrahls erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird bei der betrachteten Kraftstoffdüse gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß stromabwärts von der Auslaßöffnung ein der Zerstäubung des Kraftstoff Strahls dienendes Zielelement angeordnet ist, auf welches der aus der Auslaßöffnung austretende Kraftstoffstrahl auftrifft.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Kraftstoff-Einspritzdüse gemäß der Erfindung in Verbindung mit Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Kraftstoff-Einspritzdüse für eine. Brennkraftmaschine;

— Figv-2 · einen vergrößerten Ausschnitt des Längsschnitts gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 vergrößerte Querschnitte durch eine Hülse und am Auslaß des Kraftstoffeinspritzventils Fig. 4 gemäß Fig. 1 und 2, für zwei verschiedene Ausführungsformen.

Im einzelnen zeigen Eig. 1 bis 4 der Zeichnung eine Kraftstoff-Einspritzdüse mit einem hohlen, im wesent-rlichen zylindrischen, abgestuften, mehrteiligen

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Düsenkörper 11 aus magnetisierbarem Material, an dessen einem Ende ein Kraftstoffeinlaß 12 vorgesehen ist. Innerhalb des Düsenkörpers erstreckt sich in Längsrichtung desselben ein magnetisierbarer und hohler, mit mindestens einem Flansch versehener Kern 13, durch den sich ein Kanal 14 erstreckt, der den Einlaß 12 mit einem Auslaß 15 des Düsenkörpers 11 verbindet. Der Kern ist innerhalb des Düsenkörpers 11 von einem Spulenkörper 16 aus einem Kunstharzmaterial umgeben, auf den eine Erregerwicklung 17 aufgewickelt ist. Der Auslaß 15, welcher in Form einer Hülse ausgebildet ist, die am dünneren Ende des Düsenkörpers 11 befestigt ist, ragt im Gebrauch in die 'Einlaß- bzw. Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine hinein.

Angrenzend an den Auslaß 15 besitzt der Düsenkörper eine angeformte, radial nach innen gerichtete ringförmige Schulter 18, gegen die ein Stahlring 19 mit Hilfe eines Ventilsitzelementes 21 festgelegt ist, welches beim AusführungsbeispieI aus Stahl besteht. Das Ventilsitzelement 21 besitzt die Form einer Scheibe, deren Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des Düsenkörpers 11 an dieser Stelle ist und die mit einer zentral angeordneten Aüälaßöffnung 22 versehen ist. Der Kern 13 endet kurz über dem Ventilsitzelement 21, und zwischen dem Kern 13 und der Innenfläche der Schulter 18 ist ein Ringspalt vorhanden. Außerdem ist die dem angrenzenden Ende des Kerns 13 zugewandte Fläche des Ventilsitzelementes 21 so ausgebildet, daß sich rings um das Ende der öffnung 22 ein ringförmiger

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Sitz 23 ergibt. Innerhalb des Stahlrings 19 befindet sich zwischen dem Element 21 und dem angrenzenden Ende des Kerns 13 eine Ventilplatte 24 aus magnetisierbarem Material. Die Ventilplatte 24 hat die Form einer Scheibe, welche gleitverschieblich von der öffnung des Ringes 19 aufgenommen wird und welche mehrere durchgehende öffnungen 25 aufweist, die auf einer zur Mittelachse der Platte 24 konzentrischen Kreislinie liegen. Der mittlere Durchmesser der Kreislinie für die öffnungen 25 ist dabei größer als der Durchmesser des Sitzes 23, und eine Druckfeder 26, die in dem Kanal 14 angeordnet ist, drückt die'Platte 24 gegen den Sitz 23. Dies entspricht der Schließstellung der Einspritzdüse, da ein Anliegen der Ventilplatte 24 an dem Sitz 23 einen Kraftstoff fluß zwischen dem Einlaß 12 und dem Auslaß 15 verhindert. Das eine Ende der Druckfeder 24 wird dabei von einer Vertiefung in der Oberseite der Ventilplatte 24 aufgenommen.

Der Innendurchmesser der Schulter 18 ist kleiner als der Durchmesser des Ringes 19, so daß die Schulter über dem Rand der Ventilplatte 24 liegt. Wenn nunmehr die Erregerwicklung 17 erregt wird, dann wird die Ventilplatte 24 folglich in Richtung auf den Flansch 18 und das Ende des Kerns 13 angezogen. Die Dicke der Ventilplatte 24 ist um einen vorgegebenen Betrag kleiner als die Dicke des Ringes 19, so daß sich die Ventilplatte 24 um eine vorgegebene Strecke bewegen kann. Die Aufwärtsbewegung der Ventilplatte 24 wird durch die Schulter 18 begrenzt. Wenn die Ventilplatte 24

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in der Offenstellung der Einspritzdüse an der Schulter 18 anliegt, kann der Kraftstoff vom Einlaß 12 durch den Kanal 14 des Kerns 13 über die Oberseite der Ventilplatte 24, durch die öffnungen 25 derselben zur Unterseite der Ventilplatte 24 fließen und von dort über den oberen Rand des Sitzes 23 und durch die Auslaßöffnung 22 hindurch zum Auslaß 15.

Wenn die Erregung der Erregerwicklung 17 endet, drückt die Feder 26 die Ventilplatte 24 in ihre Schließstellung am Ventilsitz 23.

Um das Risiko eines Verkantens der Ventilplatte 24 bei ihrer Abwärtsbewegung gegen den Sitz 23 möglichst klein zu halten, ist an dem Ventilsitzelement 21 eine weitere ringförmige Rippe 28 vorgesehen, die den ringförmigen Ventilsitz 23 außen umgibt.

Um sicherzustellen, daß die Ventilplatte 24 schnell in ihre Schließstellung zurückkehrt, wenn die Wicklung 17 entregt wird, ist zwischen der Schulter 18 und der Ventilplatte 24 ein unmagnetisches Distanzelement 27 angeordnet. Das Distanzelement 27 verhindert somit einen direkten Kontakt zwischen .der Ventilplatte 24 und der Schulter 18, wodurch die Abfallcharakteristik der Einspritzdüse bzw. des Ventils verbessert wird.

Wie Fig. 1 zeigt, besitzt die Auslaßöffnung 22 einen konischen Einlaßbereich und einen kreiszylindrischen Auslaßbereich, so daß an der öffnung 22 ein gebündelter

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Kraftstoffstrahl erzeugt wird.

Zum Aufbrechen des die öffnung 22 verlassenden Kraftstoff Strahls ist am äußeren Ende der den Auslaß 15 definierenden Hülse ein zentral angeordnetes Ziel bzw. eine zentral angeordnete Prallfläche angeordnet, auf die der Kraftstoffstrahl auftrifft. Beim Auftreffen auf die Prallfläche wird der Kraftstoffstrahl zerstäubt, wobei ein Sprühnebel erzeugt wird, welcher nur eine geringe Eindringkraft besitzt, welcher sich jedoch in sehr günstiger Weise mit der Luft mischt, welche durch die Einlaßleitung zu der zugehörigen Brennkraftmaschine strömt.

Im einzelnen kann das Ziel bzw. die Prallfläche unterschiedliche Formen haben, von denen zwei in Fig. 3 und 4 gezeigt sind. Gemäß Fig. 3 hat das Ziel 29 die Form eines konischen Körpers, dessen Spitze der Auslaßöffnung 22 zugewandt ist. Der konische Körper 29 wird im Kraftstoffauslaß 15 durch Kreuzelemente in Form von Drähten 30 mit rundem Querschnitt gehaltert.

Gemäß Fig. 4 wird das Ziel bzw. die Prallfläche 31 durch den Kreuzuhgspunkt 31 zweier Kreuzelemente in Form von Drähten 32 gebildet, welche im wesentlichen rechtwinklig zueinander quer über das untere Ende der Hülse velaufen. Jeder der Drähte besitzt dabei einen dreieckigen Querschnitt, wobei eine Spitze in Richtung auf die Auslaßöffnung 22 gerichtet ist. Die Stege bzw.

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Drähte greifen am Kreuzungspunkt 31 ineinander, so daß ein kreuzförmiges Ziel gebildet wird. Das Ziel bzw. die Prallfläche kann auch dichter an die Auslaßöffnung 22 gelegt oder stromabwärts vom Kraftstoffauslaß 15 angeordnet werden.

Beim Ausführungsbeispiel besteht die den Kraftstoffauslaß 15 definierende Hülse aus Metall und ist mit dem Düsenkörper 11 verschweißt. Die Hülse kann jedoch auch aus Kunststoff bzw. Kunstharz bestehen, wobei das Ziel 29,31 und die Kreuzelemente 30,32 einstückig angespritzt sein können. In diesem Fall könnte das Auslaßelement bzw. die Hülse mit einer Ringnut versehen sein,und das dünne Ende des Körpers 11 könnte in die Nut umgebördelt werden, um das Auslaßelement am Düsenkörper 11 zu sichern.

• ην · Leerseite -

Claims (7)

1. HOEGER, STELLRECHT & PARTNER 3426335

   PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14C-D 700O STUTTGART 1

   A 46 226 b Anmelder: LUCAS INDUSTRIES p.l.c. k - 176 Great King Street

   13. Juli 1984 Birmingham B19 2XF

   Großbritannien

   Patentansprüche

   Kraftstoff-Einspritzdüse mit einem, mit einem Kraftstoffeinlaß versehenen Düsenkörper, mit Auslaßeinrichtungen, die eine Kraftstoffauslaßöffnung definieren, mit Ventileinrichtungen zur Steuerung des Kraftstoffflusses durch die Auslaßöffnung, aus der der Kraftstoff als Kraftstoffstrahl austreten kann, und mit einer elektromagnetischen Einrichtung zur Steuerung des Betriebes der Ventileinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts von der Auslaßöffnung (22) ein der Zerstäubung des KraftstoffStrahls dienendes Zielelement (29,31) angeordnet ist, auf welches der aus der Auslaßöffnung (22) austretende Kraftstoff strahl auftrifft.
2. 2. Kraftstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Düsenkörper (11) eine Hülse befestigt ist, welche einen Auslaß (15) für den Kraftstoffstrahl bildet, und daß das Zielelement (29,30) durch die Hülse gehaltert ist.
3. 3. Kraftstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zielelement (29,31) an der Hülse mittels sich kreuzender Elemente (30,32) gehaltert ist.

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4. 4. Kraftstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 3/ dadurch gekennzeichnet; daß das Zielelement (29) als kegelförmiger Körper ausgebildet ist und daß die sich kreuzenden Elemente (30) als Drähte mit rundem Querschnitt ausgebildet sind.
5. 5. Kraftstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zielelement (31) durch den Kreuzungsbereich zweier sich im Auslaß (15) im wesentlichen rechtwinklig kreuzender Elemente (32) gebildet ist.
6. 6. Kraftstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet ι daß die sich kreuzenden Elemente (32) einen dreieckigen Querschnitt mit einer der Auslaßöffnung (22) zugewandten Spitze aufweisen.
7. 7. Kraftstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet/ daß die Hülse und das Zielelement

   (29,31) einstückig aus--«inem Kunstharzmaterial gespritzt sind.

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