DE3738558A1 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine mehrzylindrige, gemischverdichtende Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei bekannten Einspritzeinrichtungen dieser Bauart soll dadurch, daß ein zen­ trales Einspritzventil vorgesehen ist, das den Kraftstoff für alle Zylinder der Brennkraftmaschine gemeinsam zumißt und in einzelne, den Zylindern jeweils zugeordnete und in die zugehörigen Saugrohre einmündende Einspritzleitungen gleichmäßig verteilt einspritzt, der sonst erforderliche Aufwand für den Ein­ satz mehrerer, jedem Zylinder einzeln zugeordneter Einspritzventile verringert werden. Beim Arbeiten mit solchen Einspritzventilen ergibt sich jedoch die Schwierigkeit, in der Schließstellung eine gute Dichtung zwischen dem Ventil­ körper und dem die Einspritzöffnungen aufweisenden Sitzkörper sowie in der Öffnungsstellung eine möglichst exakte Aufteilung des Kraftstoffes auf die den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Abspritzöffnun­ gen zu erzielen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Ein­ spritzeinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten Bauart zu schaffen, die mit möglichst geringem Aufwand die zuvor genannten Forderungen erfüllt.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen des Patentan­ spruchs 1. Durch die Anordnung einer solchen Kugel-Kreiskegel-Konfigoration ergibt sich die Möglichkeit, mit relativ einfachen Mitteln und unter Reduzie­ rung der Toleranzanforderungen eine weitgehend sich selbst zentrierende Ven­ tilausführung zu schaffen, die eine gute Dichtung im Schließzustand und eine günstige Kraftstoffverteilung im Öffnungszustand gewährleistet.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Merkmalen gemäß den Unteransprüchen hervor.

In der Zeichnung sind anhand schematischer Prinzipdarstellungen zwei Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung gezeigt, die im folgenden näher erläutert wer­ den. Dabei zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Kraftstoffeinspritzven­ til gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungs­ form und

Fig. 2 in einem vergrößerten Maßstab einen Ausschnitt aus ei­ nem Kraftstoffeinspritzventil gemäß einer zweiten Aus­ führungsform der Erfindung.

In der Fig. 1 der Zeichnung ist mit 1 ein Kraftstoffeinspritzventil insge­ samt bezeichnet, das einen in einem Gehäuse 2 axial verschiebbar gehaltenen Ventilkörper 5 aufweist. Dieser Ventilkörper 5 ist hier als zylindrische Hül­ se ausgebildet, die auf einer relativ langen Betätigungsstange 4 gehalten ist, an deren dem Ventilkörper 5 abgewandten Ende ein hülsenförmiger, von einer elektromagnetischen Spule 3 entgegen einer Rückstellfeder 16 zur Axialverstel­ lung beaufschlagbarer Anker 17 befestigt ist. Mit 14 und 15 sind Führungslager zur Führung der Betätigungsstange 4 bzw. des Ventilkörpers 5 und des Ankers 17 angegeben.

Der hier hülsenförmig ausgeführte Ventilkörper 5 weist an seiner Stirnfläche eine kreiskegelförmige Dichtfläche 10 auf, die zur dichtenden Anlage an einem hier mit einer kugelförmigen Außenkontur 9 versehenen Sitzkörper 6 kommt. Die­ ser in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als Vollkugel ausgebildete Sitz­ körper 6 ist in einer Halteplatte 7 durch Einpressen, Schweißen, Löten oder dergleichen befestigt und weist Durchgangsbohrungen 8 auf, die als den ein­ zelnen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordnete Abspritzöffnungen die­ nen. Diese Durchgangsbohrungen sollten in der Nähe des Zentrums des kugel­ förmigen Sitzkörpers 6 verlaufen und von einem Raum 13 abgehen, der inner­ halb der Sitzfläche zwischen dem Ventilkörper 5 und dem Sitzköper 6 ausge­ bildet ist. Die Durchgangsbohrungen 8 sind auf die Eintrittsöffnungen von in dem Unterteil 18 des Einspritzventils 1 gehaltenen Einspritzleitungen 19 ausgerichtet, die zu den Kraftstoffeinspritzstellen an den den einzelnen Zy­ lindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Saugrohren führen.

Um die Aufbereitung des eingespritzten Kraftstoffes zu verbessern, wird dem Kraftstoff vor dem Eintritt in die Einspritzleitungen 19 Stützluft in Misch­ räumen 20 zugemischt, die von einer hier nicht gezeigten Luftpumpe über einen Eintrittskanal 21 zugeführt wird.

Der einzuspritzende Kraftstoff wird von einer hier nicht gezeigten Kraftstoff­ pumpe über eine Druckleitung 12 in einen Arbeitsraum 11 gepumpt, der beim An­ heben des Ventilkörpers 5 aus der in der Zeichnung gezeigten Schließposition mit dem Raum 13 und damit mit den Abspritzöffnungen 8 verbunden wird.

Die Menge des abzuspritzenden Kraftstoffes wird durch die Öffnungszeit des Ventilkörpers 5 bestimmt, wozu die elektromagnetische Spule 3 von einem hier nicht gezeigten Steuergerät in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brenn­ kraftmaschine ansteuerbar ist.

Um eine gleichmäßige Aufteilung des zugemessenen Kraftstoffes auf die einzel­ nen Zylinder der Brennkraftmaschine vorzusehen, müssen die Abspritzöffnungen 8, das heißt also die an dem kugelförmigen Sitzkörper 6 vorgesehen Durchgangs­ öffnungen, möglichst gleichmäßig über den Umfang verteilt und mit definiert gleichen Querschnitten versehen sein. Gegebenenfalls können als Abspritzöff­ nungen auch in größeren Bohrungen eingepreßte Blenden mit definierten Quer­ schnitten vorgesehen sein, die den gewünschten Durchfluß exakt einstellen.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß der Sitzkörper 6, anders als in der hier gezeigten Ausführung, auch nur als Teilkugel ausgebildet sein kann, in dem nur die dem Ventilkörper 5 zugewandte Stirnseite eine kugelförmige Außenkontur aufweist. An der den Einspritzleitungen 9 zugehörenden Seite braucht dagegen diese Kugelkontur nicht vorhanden zu sein, so daß der Sitzkörper 6 auch als Halbkugel oder dergleichen ausgeführt sein kann.

In der Fig. 2 ist angedeutet, daß die Kugel-Kegel-Konfiguration auch in umge­ kehrter Anordnung vorgesehen sein kann. Dort ist der Ventilkörper 25 mit einer kugelförmigen Dichtfläche 30 versehen, während an dem hier im wesentlichen als Platte ausgebildeten Sitzkörper 26 eine kreiskegelförmige Ausnehmung 29 als Sitzfläche angebracht ist. In dem plattenförmigen Sitzkörper 26 sind unter ei­ nem Winkel zueinander verlaufende Bohrungen 28 als Abspritzöffnungen zu den einzelnen, dort nicht gezeigten Einspritzleitungen vorgesehen, die von einem innerhalb des Dichtsitzes zwischen dem Ventilkörper 25 und dem Sitzkörper 26 verbleibenden Raum 33 ausgehen. Beim Anheben der mit dem kugelförmigen Dicht­ körper 25 versehenen Betätigungsstange 24 wird dieser Raum 33 und damit auch die Abspritzöffnungen 28 mit dem den Ventilkörper 25 umgebenden, mit unter Druck stehendem Kraftstoff gefüllten Druckraum 31 verbunden, so daß die Kraft­ stoffabspritzung durch die Abspritzöffnungen 28 beginnen kann.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Bauweise, bei der entweder der Ventilkörper oder der Sitzkörper eine kugelförmige Außenkontur annimmt, wäh­ rend der jeweils andere Körper eine mit der Kugel zur Bildung eines Dichtsitzes zusammenwirkende kreiskegelförmige Kontur aufweist, ergibt sich vor allem dar­ in, daß bei einer solchen Kugel-Kegel-Dichtung eine Selbstzentrierung der bei­ den Bauteile zur Erreichung einer guten Dichtwirkung möglich ist und demzufol­ ge keine besonders hohen Anforderung an die Führung der den Ventilkörper hal­ tenden und betätigenden Bauteile gestellt werden müssen.

Claims (4)

1. Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine mehrzylindrige, gemischverdichtende Brennkraftmaschine mit einem zentralen Kraftstoffeinspritzventil, das einen gegenüber einem feststehenden Sitzkörper, der den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine getrennt zugeordnete Abspritzöffnungen enthält, zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung axial verstellbaren Ventilkörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden aus dem Ventilkörper (5; 25) und dem Sitzkörper (6; 26) bestehenden Bauteile des Einspritzven­ tils (1) zumindest teilweise die Kontur einer Kugel und das andere Bauteil die Innenkontur eines mit der Kugel zur Bildung eines Dichtsitzes zusammen­ wirkenden Kreiskegels aufweist.

2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abspritzöffnungen (8; 28) an dem Sitzkörper (6; 26) von einem innerhalb des Dichtsitzes zwischen dem Sitzkörper (6; 26) und dem Ventilkörper (5; 25) liegenden Bereich (13; 33) ausgehen.

3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Sitzkörper (6) zumindest an der dem Ventilkörper (5) zugewand­ ten Seite als in einer Halteplatte (7) gehaltene Kugel mit darin angeord­ neten Durchgangsbohrungen für die Abspritzöffnungen (8) ausgebildet ist und der Ventilkörper (5) eine auf der Kugel zur dichtenden Anlage kommende kreiskegelförmig ausgebildete Dichtfläche (10) aufweist.

4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ventilkörper (25) als Kugel ausgebildet ist, die in einem mit einer kreiskegelförmigen Sitzfläche (29) versehenen Sitzkörper (26) zur dichtenden Anlage kommt.