DE3604907A1

DE3604907A1 - Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3604907A1
Application number: DE19863604907
Authority: DE
Inventors: Ewald Dipl Ing Dr Eblen; Rolf Juergen Giersch; Karl Hofmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1986-02-17
Filing date: 1986-02-17
Publication date: 1987-08-20
Also published as: BR8707588A; JPH01501644A; WO1987005077A1; DE3764270D1; EP0293371A1; EP0293371B1; JP2557926B2; US4909446A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoff-Einspritzdüse nach der Gattung des Hauptanspruchs. Einspritzdüsen dieser Gattung haben den Vorteil, daß der durch die Abflachung am Drosselzapfen gebildete Durchgangsquerschnitt in der Düsen bohrung weniger zum Verkoken neigt als ein Ringspalt zwischen einem vollzylindrischen Drosselzapfen und der Düsenbohrung. Bei einer bekannten Einspritzdüse der ein gangs genannten Gattung (DE-A1 33 26 468) ist die Abflachung am Drosselzapfen zur Düsenachse schräg angeordnet, wodurch sich der erwünschte Effekt eines sich vergrößernden Durch laßquerschnittes bis zum Austreten des Drosselzapfens aus der Düsenbohrung ergibt. Die vorschriftsmäßige Winkellage einer solchen Abflachung ist jedoch in der Mengenfertigung schwer einzuhalten und auch nur mit erhöhtem Aufwand nachprüfbar, weil dabei die Bezugspunkte äußerst genau eingehalten werden müssen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merk malen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine Vergrößerung des bevorzugten Durchlaßquerschnittes in der Düsenbohrung beim Vorhub der Ventilnadel mit in der Fertigung gut beherrschbaren und überwachbaren Maßnahmen erzielbar ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes des Hauptan spruchs möglich.

Die beiden Abflachungen des Drosselzapfens können unterschied liche Abstände zur Düsenachse haben, d.h. unterschiedlich tief angeschliffen sein, wodurch sich die Einspritzcharakteristik ebenfalls variieren bzw. optimal an bestimmte Motortypen an passen läßt. In diesem Fall können die beiden Abflachungen um einen Winkel, vorzugsweise um 180°, zueinander versetzt ange ordnet und unterschiedlich lang ausgeführt sein. Das hat den Vorteil, daß sich in dem Hubbereich, in welchem beide Ab flachungen wirksam sind, die vom Kraftstoff auf den Drossel zapfen ausgeübten Radialkräfte weitgehend ausgleichen.

Im manchen Fällen kann es auch vorteilhaft sein, die beiden Abflachungen axial hintereinander anzuordnen und an einer Stufenkante ineinander übergehen zu lassen. Bei Bedarf können auch mehr als zwei Abflachungen, z.B. drei, hinter einander vorgesehen sein, so daß sich zwei Übergangsstufen er geben. Um auch in diesem Fall einen Ausgleich der Radialkräfte zu haben, wird weiter vorgeschlagen, zusätzlich zu den axial hintereinander angeordneten Abflachungen eine weitere, vorzugs weise um 180° zu diesen versetzte Abflachung anzuordnen. Selbstverständlich können jedoch auch die axial hinterein ander angeordneten Abflachungen für sich allein vorgesehen sein. Ferner können auch eine oder mehrere Abflachungen schräg zur Düsenachse angeordnet sein.

Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er läutert. Es zeigen Fig. 1 einen vergrößerten Längsschnitt durch das einspritzseitige Ende des ersten Ausführungsbei spiels, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 das zweite Ausführungsbeispiel in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3 und Fig. 5 einen Teil-Längs schnitt durch das dritte Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Einspritzdüse nach den Fig. 1 und 2 hat einen Düsen körper 10, in welchem ein der Kraftstoffströmung entgegen gerichteter Ventilsitz 12 gebildet und eine Ventilnadel 14 verschiebbar gelagert ist. Diese bildet einen mit dem Ventil sitz 12 zusammenarbeitenden Dichtkonus 16, an den sich ein Drosselzapfen 18 anschließt, der in eine Düsenbohrung 20 ragt, welche sich an dem Ventilsitz 12 anschließt. Am Über gang zwischen dem Ventilsitz 12 und der Düsenbohrung 20 ist eine Ringkante 22 am Düsenkörper 10 gebildet. An den Drosselzapfen 18 ist, an einer Ringkante 24 beginnend, ein Spritzformungszapfen 26 angeformt. Die Ventilnadel 14 wird von einer Schließfeder gegen den Ventilsitz 12 gedrückt und von dem bei Einspritzbeginn ansteigenden Kraftstoffdruck vom Ventilsitz 12 abgehoben.

Der Drosselzapfen 18 ist mit zwei parallel zur Düsenachse 28 verlaufenden, sich diametral gegenüberliegenden Abflachungen 30, 32 versehen, durch welche in der Düsenbohrung 20 zwei be vorzugte Durchlaßquerschnitte 34 und 36 gebildet sind. Die beiden Abflachungen 30, 32 gehen von der vorderen Ring kante 24 des Drosselzapfens 18 aus und haben unterschied liche Längen a, b, sowie unterschiedliche Abstände c, d zur Düsenachse 28. Die Länge a der Abflachung 30 ist so bemessen, daß bereits in Schließstellung der Ventilnadel 14 der Durch laßquerschnitt 34 vorhanden ist. Die Länge b der Abflachung 32 ist so bemessen, daß in Schließstellung der Ventilnadel 14 die am Ende der Abflachung 32 gebildete Stufenkante 38 um eine Überdeckungslänge l unterhalb der Ringkante 22 des Düsenkörpers 10 liegt.

Der Durchmesser des Drosselzapfens 18 ist lediglich um das Maß eines notwendigen Bewegungsspaltes kleiner als der Durchmesser der Düsenbohrung 20 bemessen. Der Abstand c der längeren Abflachung 30 von der Düsenachse 28 ist so gewählt, daß die Größe des bevorzugten Durchlaßquerschnittes 34 in etwa der Größe des anfänglichen Drosselspaltes einer herkömmlichen Einspritzdüse ohne Flächen am Drosselzapfen entspricht. Während eines der Überdeckung l entsprechenden Vorhubes der Ventilnadel 14 gelangt der Kraftstoff gedrosselt durch den Durchlaßquerschnitt 34 in den Brennraum der Maschine.

Wenn sich die Ventilnadel 14 um den Weg l nach oben be wegt hat, wird der zweite bevorzugte Durchlaßquerschnitt 36 geöffnet und die Drosselung des austretenden Kraft stoffs erheblich gemindert. Wenn im weiteren Verlauf des Öffnungshubes der Ventilnadel 14 die Ringkante 24 des Drosselzapfens 18 über die Ringkante 22 am Düsen körper 10 hinausgelangt, wird die Hauptmenge des Kraft stoffs ungedrosselt eingespritzt.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 stimmt im grundsätzlichen Aufbau mit dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel überein, so daß gleiche Teile mit den gleichen Bezugszahlen versehen sind. Lediglich der Drosselzapfen 18 a der Ventilnadel 14 a ist mit einer wei teren Abflachung 40 versehen, die sich axial an die Ab flachung 36 anschließt. Die Abflachung 40 hat einen Ab stand e von der Düsenachse 28, der etwa dem Abstand c der gegenüberliegenden Abflachung 30 entspricht. Dadurch ergibt sich eine Stufenkante 42 zwischen den Abflachungen 32 und 40, die entsprechend niedriger als die Stufenkante 38 des Drosselzapfens 18 ist. Die Länge f der Abflachung 40 ist so bemessen, daß diese etwa in der gleichen Quer schnittsebene des Drosselzapfens 18 a endet wie die Ab flachung 30.

Durch die Abflachung 40 ergibt sich in der Schließstellung der Ventilnadel 14 a ein weiterer bevorzugter Durchlaßquer schnitt 44, der dem Durchlaßquerschnitt 34 diametral gegenüberliegt. Dadurch ist erreicht, daß schon bei Ein spritzbeginn die sich vom Kraftstoff auf die Ventilnadel 14 a ausgeübten Radialkräfte weitgehend aufheben.

Bei der Einspritzdüse nach Fig. 5 ist in einem Düsen körper 50 ein Ventilsitz 52 und eine zylindrische Düsen bohrung 54 gebildet, sowie eine Ventilnadel 56 verschieb bar gelagert, die einen in die Düsenbohrung 54 hinein ragenden Drosselzapfen 58 hat. Dieser ist so lang be messen, daß er bei vollem Hub der Ventilnadel 56 noch ein Stück weit in die Düsenbohrung 54 hineinragt. Der Drosselzapfen 58 ist mit zwei axial hintereinander liegen den Abflachungen 60, 62 versehen, von denen die eine, 60, einen Drosselquerschnitt 64 und die andere, 62, einen Endquerschnitt 66 in der Düsenbohrung 54 bestimmt. Der Übergang 68 zwischen beiden Abflachungen 60, 62 kann als Hohlkehle oder als ebene Fläche ausgebildet sein.

Claims

1. Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen, mit einem Düsenkörper, in welchem ein der Kraftstoffströmung entgegenge richter Ventilsitz gebildet und eine von diesem nach innen ab hebende Ventilnadel verschiebbar gelagert ist, die einen Drossel zapfen trägt, der über einen Teil des Öffnungshubes der Ventil nadel in eine an den Ventilsitz anschließende Düsenbohrung taucht und an seinem Umfang mit einer Abflachung zur Bildung eines bevorzugten Durchlaßquerschnitts in der Düsenbohrung versehen ist, der beim Austreten des Drosselzapfens aus der Düsenbohrung größer ist als in Schließstellung der Ventil nadel, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselzapfen (18, 18 a) mindestens zwei Abflachungen (30, 32 bzw. 30, 32, 40 bzw. 32, 40) hat, von denen mindestens zwei (30, 32 bzw. 32, 40) in unterschiedlichen Querschnittsebenen des Drosselzapfens (18, 18 a) enden.

2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachungen (30, 32 bzw. 32, 40) unterschiedliche Abstände (c, d bzw. d, e) zur Düsenachse (28) haben.

3. Einspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß zwei Abflachungen (30, 32) um einen Winkel, vorzugsweise um 180°, zueinander versetzt angeordnet und unterschiedlich lang ausgeführt sind.

4. Einspritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Abflachungen (32, 40) mit unterschiedlichen Abständen (d, e) zur Düsenachse (28) axial hintereinander angeordnet sind und an einer Stufenkante (42) ineinander übergehen.

5. Einspritzdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den axial hintereinander angeordneten Abflachungen (32, 40) eine weitere, vorzugsweise um 180° zu diesen ver setzte Abflachung (30) angeordnet ist.

6. Einspritzdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Drosselzapfen (58) so bemessen ist, daß er bei vollem Hub der Ventilnadel (56) mindestens noch ein Stück weit in die Düsenbohrung (54) eintaucht, und daß der der Haupteinspritzung entsprechende Endquerschnitt in der Düsenbohrung durch mindestens eine Abflachung (62) des Drosselzapfens (58) gebildet und bestimmt ist.