DE3606242C2

DE3606242C2 -

Info

Publication number: DE3606242C2
Application number: DE3606242A
Authority: DE
Inventors: Josef Morell; Otto Dipl.-Ing. Freudenschuss; Harald Ing. Wien At Schmidt
Original assignee: Steyr Daimler Puch AG
Current assignee: Steyr Daimler Puch AG
Priority date: 1985-03-04
Filing date: 1986-02-26
Publication date: 1989-06-29
Also published as: US4715542A; AT388782B; JPS61201880A; JPH0368234B2; ATA62885A; DE3606242A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen gemäß den im Oberbegriff des Pa tentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.

Bei derartigen Kraftstoffeinspritzdüsen wird die Düsennadel zunächst bis zum Anschlag von ihrem Sitz abgehoben und voll führt erst bei weiterem Druckanstieg unter Verschiebung des Anschlages ihren vollen Hub. Es ergeben sich also zwei Hub phasen, was den Vorteil mit sich bringt, daß bei niedrigen Drehzahlen und im unteren Teillastbereich der Brennkraftma schine im Zeitraum des Zündverzuges nicht sofort die volle Kraftstoff-Fördermenge ausgespritzt wird, sondern eine Teil menge erst nach erfolgter Zündung bzw. bei Beginn der Ver brennung austritt, wodurch die Zündgeräusche gemildert und die Kohlenwasserstoff-Emissionen durch einen günstigeren Verbrennungsablauf herabgesetzt werden.

Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzdüse, von der der Ge genstand der vorliegenden Erfindung ausgeht (DE-OS 27 11 350), sind nur die beiden Federn gleichachsig ineinander angeord net und werden von einem hohlen Düsenhalter umschlossen, an dem die Überwurfmutter, die den Düsenkörper gegen den Düsen halter spannt, angeschraubt ist. Im Erstreckungsbereich der beiden Federn verläuft die Bohrung für den zuströmenden Kraftstoff mit einem Abschnitt parallel zur Achse der Federn im Düsenhalter, der eine dem Bohrungsdurchmesser und den Druckkräften in der Bohrung entsprechende, über den ganzen Umfang gleiche Wandstärke besitzt. Durch diese Anordnung er gibt sich für die Kraftstoffeinspritzdüse im Bereich der Überwurfmutter bzw. des Düsenhalters ein vergleichsweise großer Außendurchmesser, der Einbauschwierigkeiten der Kraftstoffeinspritzdüse mit sich bringt und vor allem die gewünschte Lage der Einspritzdüse unter einem möglichst spitzen Winkel der Düsenachse zur Zylinderachse der Brenn kraftmaschine ausschließt. Der größte Außendurchmesser im Bereich des Düsenhalters macht außerdem eine Zwischenplatte erforderlich, durch die hindurch die Kraftstoffzuströmlei tung zum Düsenkörper geführt ist und die in einstellungsmäßig ungünstiger Weise als Endanschlag für die Düsennadel dient.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu grunde, eine Kraftstoffeinspritzdüse zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und günstiger Anordnung der Anschläge ge währleistet, daß der Außendurchmesser der Düse im Bereich der Überwurfmutter auf ein Minimum herabgesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Dadurch, daß die beiden Schraubendruckfedern nicht mehr gleichachsig, sondern exzentrisch zueinander angeordnet sind, wird zwi schen ihnen ein Raum für die Büchse geschaffen, die im Be reich des größten radialen Abstandes der beiden Federn von einander eine genügend große Wandstärke erhalten kann, um hierin im axialen Erstreckungsbereich der Schraubendruckfe dern den in diesem Bereich verlaufenden Abschnitt der Kraft stoffzuströmbohrung unterzubringen und dennoch im Bohrungs bereich genügend Festigkeit zu besitzen, wogegen sie auf der diametral gegenüberliegenden Seite sehr dünn ausgebildet sein kann und dort auch wenig Raum zwischen den Federn bean sprucht. Da die Büchse die stärkere Schraubendruckfeder nicht umschließt, ist es möglich, diese Feder unmittelbar innerhalb der Überwurfmutter vorzusehen, so daß sich im Fe derbereich insgesamt eine wesentliche Verminderung des Außendurchmessers der Kraftstoffeinspritzdüse erreichen läßt. Mit Hilfe des sich sternförmig oder diametral durch die Büchse erstreckenden Steges lassen sich dabei auch auf einfache Weise die beiden erforderlichen Anschläge während der Nadelhubbewegung verwirklichen.

Es ist zwar bekannt (DE-OS 20 28 453), bei einer Kraft stoffeinspritzdüse die Düsennadel sowie den Federraum samt Schraubendruckfeder exzentrisch versetzt im Düsenhalter bzw. im Düsenkörper unterzubringen oder bei einer anderen Kraft stoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen (DE-AS 19 23 136) den Federraum samt Schraubendruckfeder exzentrisch zur Dü sennadel versetzt im Düsenhalter anzuordnen, um einen aus reichenden Platz für die Kraftstoffzuströmbohrung bei einem möglichst geringen Durchmesser der Einspritzdüse zu erhal ten. Bei beiden vorgenannten bekannten Konstruktionen läßt sich jedoch aufgrund nur einer einzigen vorhandenen Schrau bendruckfeder für die Düsennadel keine gestufte Einspritzung verwirklichen.

Ferner ist aus der DE-PS 8 47 089 die Übertragung einer Fe derkraft auf die Düsennadel mit Hilfe eines an letzterer an liegenden gabelförmigen Steges bekannt, welcher durch Öff nungen eines hier einen Abschnitt der Kraftstoffzuströmboh rung aufnehmenden, fest zwischen dem Düsenkörper und einer die Schraubendruckfeder aufnehmenden sowie zentral hierzu mit einem Kraftstoffzuströmstutzen versehenen Kappe einge spannten Zwischenstückes hindurchgreifend über einen Feder teller mit einer Schraubendruckfeder zusammenwirkt. Auch hiermit sollen die Querabmessungen der Einspritzdüse gering gehalten werden; jedoch ist wegen der Verwendung nur einer Feder ebenfalls keine gestufte Einspritzung möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die erfindungswesentlichen Teile einer Kraftstoffein spritzdüse gemäß der Erfindung im Vertikalschnitt entsprechend Linie I-I nach Fig. 2;

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Mittelschnitt durch die Büchse;

Fig. 4 einen Mittelschnitt durch den zugleich als Anschlag wirkenden Steg.

Im Düsenkörper 1 einer für eine Brennkraftmaschine bestimm ten Kraftstoffeinspritzdüse ist eine Düsennadel 2 geführt, welche über einen Federteller 3 durch eine erste Schrauben druckfeder 4 belastet ist bzw. in Schließstellung gehalten wird. Zur Kraftstoffzuführung von der Einspritzpumpe dient eine Bohrung 5, die im Bereich der Federerstreckung zur Fe derachse parallel verläuft. Erhöht sich der Druck des Kraft stoffes, so wird die Düsennadel 2 gegen die Kraft der Feder 4 aus ihrer Schließstellung angehoben und kommt an einem An schlag 6 zur Anlage. Der Anschlag 6 wird von einem diametra len Steg gebildet, an dessen Enden eine zweite stärkere Schraubendruckfeder 7 mit ihrem einspritzseitigen Ende abge stützt ist. Mit ihrem anderen Ende drückt die Druckfeder 7 gegen ein Widerlager in Form eines Deckels 14 und eines Pum penzylinders 15 einer hier mit der Einspritzdüse baueinheit lich verbundenen Einspritzpumpe.

Die beiden Schraubendruckfedern 4 und 7 sind zueinander ex zentrisch angeordnet, wobei die äußere zweite Feder 7 kon zentrisch zur Düsennadelachse liegt; es ist zwischen ihnen eine Büchse 8 (Fig. 3) mit einer exzentrisch versetzten, die innere erste Schraubendruckfeder 4 innerhalb der Büchse auf nehmenden Bohrung 8′ vorgesehen, durch die im Bereich ihrer größten Wandstärke die Bohrung 5 für die Kraftstoffzufuhr verläuft.

Anstelle der in Fig. 3 dargestellten exzentrischen Anordnung der inneren Bohrung 8′ könnte letztere auch konzentrisch zur Achse der Büchse 8 angeordnet sein und somit im wesentlichen gleiche Wandstärke aufweisen. Die Wandverstärkung für die Durchführung des Bohrungsabschnittes der Kraftstoffzuström bohrung wird dann durch eine örtlich begrenzte Verstärkung der Wand im Bereich des größten radialen Abstandes der bei den Schraubendruckfedern erreicht.

Der Steg 6 (Fig. 4) durchsetzt die Büchse 8 in radial ver laufenden Längsschlitzen 9 und weist eine Mittelbohrung 10 für den Durchtritt eines im Durchmesser verringerten Fort satzes 11 der Düsennadel 2 auf. In dem Deckel 14 ist eine an die Bohrung 5 anschließende Bohrung 16 vorgesehen, die über ein aus einer mit einer Mittelöffnung 17 versehenen Druck platte 18 und Feder 19 bestehendes Ventil 20 mit dem Pumpen arbeitsraum 21 des Pumpenzylinders 15 verbunden ist.

Steigt, nachdem sich die Düsennadel frei an dem Steg bzw. Anschlag angelegt hat, der Kraftstoffdruck weiter an, so verschiebt sich der Steg bzw. Anschlag 6 gegen die Kraft der stärkeren äußeren zweiten Feder 7, wobei die axialen Endflä chen 12 der Längsschlitze 9 diesen Hubweg begrenzen. Die zweite Feder 7 wird unmittelbar von der Überwurfmutter 13 umschlossen, die mit Öffnungen 22, 23 für den Kraftstoffein tritt- bzw. -austritt versehen ist.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen mit einer in einem Düsenkörper geführten, durch eine erste Schrau bendruckfeder belasteten Düsennadel, die sich unter dem Druck des durch eine zumindest im Erstreckungsbereich der Feder mit einem Abschnitt parallel zu deren Achse verlau fende und zu einer Druckkammer für die Düsennadel füh rende Bohrung im Düsenkörper zuströmenden Kraftstoffes aus ihrer Schließstellung heraus bis zu einer Anlage an einem Anschlag bewegt, der seinerseits bis zur Begrenzung der Düsennadelbewegung durch einen Endanschlag gegen die Kraft einer zweiten, stärkeren Schraubendruckfeder ver schiebbar ist, die die erste schwächere Schraubendruckfe der umschließt und sich wie diese an einem Widerlager ab stützt, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste innere, die Düsennadel (2) unmittelbar belastende Schraubendruckfeder (4) zur zweiten äußeren, konzentrisch zur Düsennadel (2) angeordneten Schraubendruckfeder (7) exzentrisch angeordnet ist,
daß zwischen den beiden Schraubendruckfedern (4, 7) eine zwischen dem Düsenkörper (1) und einem gemeinsamen Feder widerlager für beide Federn fest eingespannte Büchse (8) angeordnet ist, die zumindest im Bereich des größten ra dialen Abstandes zwischen den beiden Schraubendruckfedern (4, 7) eine Wandverstärkung zur Aufnahme des parallel zu den Achsen der Federn (4, 7) verlaufenden Abschnittes der Kraftstoffzuströmbohrung (5) aufweist und
daß als Anschlag für die Düsennadel (2) ein sich stern förmig oder diametral durch die Büchse (8) erstreckender und deren Wandung in radial verlaufenden Längsschlitzen (9) durchsetzender, zugleich der Abstützung der zweiten äußeren Schraubendruckfeder (7) dienender Steg (6) vor handen ist, der eine Mittelbohrung (10) für den Durch tritt eines im Durchmesser verringerten Düsennadelfort satzes (11) aufweist, auf den über einen Federteller (3) die erste innere Schraubendruckfeder (4) einwirkt, wobei die axialen Endflächen (12) der Längsschlitze (9) in der Büchse (8), den Hubweg des Steges (6) begrenzend, als Endanschlag zur Begrenzung der Düsennadelbewegung dienen.

2. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Wandverstärkung der Büchse (8) durch einen gegenüber Ihrer Umfangsfläche exzentrischen Versatz der innerhalb der Büchse (8) die erste Schraubendruckfe der (4) aufnehmenden Bohrung (8′) erzielt wird.

3. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Wandverstärkung der Büchse (8) durch eine gegenüber ihrer Umfangsfläche konzentrische Anord nung der innerhalb der Büchse (8) die erste Schrauben druckfeder (4) aufnehmenden Bohrung (8′) und eine im Be reich des größten Abstandes der beiden Schraubendruckfe dern (4, 7) örtlich begrenzte Verstärkung erzielt wird.