DE3740283A1 - Einspritzventil - Google Patents
EinspritzventilInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
- F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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Description
Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil an einer
Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE-OS 34 30 772 ist ein Einspritzventil bekannt, dessen
Ventilnadel eine konische Dichtfläche aufweist, die in
Schließstellung an einer hohlkegeligen Sitzfläche im Innenraum
des Ventilkörpers anliegt. Sowohl der Übergang von der
Dichtfläche an der Ventilnadel zu einem daran anschließenden,
ebenfalls konischen Zapfen als auch der Übergang von der
Sitzfläche zu einer zu den Düsenöffnungen führenden
Sacklochbohrung im Ventilkörper sind scharfkantig ausgebildet.
Die in den Zeichnungen verdeutlichten, durch die plötzlichen
Querschnittsänderungen hervorgerufenen starken Schwankungen der
Strömungsgeschwindigkeit sind Ursache für erhebliche
Druckverluste in diesem Teil des Brennstoffleitungsweges.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Einspritzventil
derart weiterzubilden, daß bei unvermindert guter Dichtwirkung
der Ventilnadel die Druckverluste im Bereich des Ventilsitzes und
des nachfolgenden Strömungsweges verkleinert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im
Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.
Aus der DE-AS 12 12 352 ist es zwar prinzipiell bekannt, an einem
Einspritzventil den unteren Teil der Düsennadel und die dazu
korrespondierenden Mantelflächen im Innenraum des Ventilkörpers
am Übergang zum Sackloch zur Vermeidung von Strömungsverlusten
abzurunden, jedoch weist die dort gezeigte Anordnung zwei
wesentliche Nachteile auf: Die Gestaltung der genannten
Raumkörper in Form von Rotationsparaboloiden bedeutet erstens
einen erheblich größeren fertigungstechnischen Aufwand. Zweitens
sind die dort gezeigten Formen von Dicht- und Sitzfläche praktisch
nicht als Flächensitze herstellbar, sondern dichten nur in Form
einer Linienführung, womit bei höheren Einspritzdrücken keine
zufriedenstellende Dichtwirkung im Schließzustand erreichtbar ist.
An einem gemäß der Erfindung gestalteten Einspritzventil konnte
bei ersten Versuchen eine Reduzierung der Druckverluste zwischen
Pumpe und Sackloch im Ventilkörper um 70 bar erreicht werden.
Somit kann bei gleicher Pumpe künftig ein höherer effektiver
Einspritzdruck realisiert werden oder bei gleichem Einspritzdruck
die Pumpenleistung entsprechend reduziert werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den
Unteransprüchen zu entnehmen.
Nachstehend sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der Zeichnungen erklärt. Es zeigt
Fig. 1 ein Einspritzventil mit zylindrischen und konisch
geformten Zapfen an der Ventilnadel und
Fig. 2 ein Einspritzventil mit konisch geformten Zapfen
an der Ventilnadel.
In Fig. 1 ist mit 1 der Ventilkörper eines Einspritzventils
bezeichnet. In den oberen Teil dieses nur ausschnittsweise
dargestellten Ventilkörpers 1, der als Ventilvorraum 2
ausgebildet ist, mündet eine Brennstoffdruckleitung 3 ein, die
mit ihrem anderen Ende mit einer nicht dargestellten
Brennstoffeinspritzpumpe verbunden ist. Im unteren Teil ist der
Innenraum des Ventilkörpers 1 als hohlzylindrisches Sackloch 4
ausgebildet, dessen ausgerundeter Boden 5 gegen den Brennraum
einer Brennkraftmaschine gerichtet ist. Im unteren, in den
Brennraum hineinragenden Teil des Ventilkörpers 1 sind mehrere
Einspritzöffnungen 6 vorgesehen, die das Sackloch 4 mit dem
Brennraum verbinden.
Der Ventilvorraum 2 wird nach unten von einer hohlkegeligen
Sitzfläche 7 begrenzt. Der Übergang von der Sitzfläche 7
zur Wand des Sacklochs 4 wird durch einen ersten Radius 8
gebildet, der im vorliegenden Beispiel das 0,60fache, im
allgemeinen das 0,55 bis 0,65fache des mit 9 bezeichneten
Sacklochdurchmessers beträgt.
Im Inneren des Ventilkörpers ist eine Ventilnadel 10 axial
beweglich geführt. Die Ventilnadel 10 weist eine kegelige
Dichtfläche 11 auf, die im Schließzustand des Ventils an der
Sitzfläche 7 anliegt. Dichtfläche 11 und Sitzfläche 7 weisen den
gleichen Kegelwinkel auf. Mit einem den unteren Abschluß der
Ventilnadel 10 bildenden Zapfen 12, der im Beispiel der Fig. 1
eine zylindrische Mantelfläche 13 und eine kegelige Spitze 14
aufweist, ragt die Ventilnadel in das Sackloch 4 hinein. Der
Übergang zwischen der kegeligen Dichtfläche 11 und der
Mantelfläche 13 des Zapfens 12 ist als zweiter Radius 15
ausgebildet, der im vorliegenden Beispiel das 0,70fache, im
allgemeinen das 0,65 bis 0,75fache des Sacklochdurchmessers
9 beträgt.
Die Ventilnadel 10 wird im Schließzustand von einer nicht
dargestellten, stirnseitig auf ihr oberes Ende wirkenden
Schließfeder mit ihrer Dichtfläche 11 gegen die Sitzfläche 7
gedrückt und bei Überschreiten eines bestimmten Brennstoffdruckes
im Ventilvorraum 2, der auf eine an die Dichtfläche 11
nach oben anschließende Schulterfläche 16 eine nach oben
gerichtete Kraft ausübt, angehoben. Solange diese Kraft die Kraft
der Schließfeder übersteigt, strömt Brennstoff durch den von
Sitz- und Dichtfläche, erstem Radius 8 und zweitem Radius 15,
sowie der Wand des Sackloches 4 und der Mantelfläche 13 des Zapfens
12 gebildeten Ringspalt zu den Einspritzöffnungen 6.
In einem zweiten, in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel
sind alle zur Fig. 1 identischen Teile am Ventilkörper mit
gleicher Bezugszahl versehen. Die Ventilnadel 17 ist mit einer
kegeligen Dichtfläche 18 versehen und weist an ihrem unteren Ende
einen Zapfen 19 auf, dessen Mantelfläche 20 ebenfalls kegelig
ausgebildet ist und in einer Spitze 21 endet. Der Übergang von
der Dichtfläche 18 zur Mantelfläche 20 wird von einem zweiten
Radius 22 gebildet, der im vorliegenden Beispiel das 0,70fache,
im allgemeinen das 0,65 bis 0,75fache des Sacklochdurchmessers 9
beträgt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Abstand 26 vom Boden
5 des Sackloches 4 zur Spitze 14, 21 der Ventilnadel 10, 17 so
gewählt, daß er bei angehobener Ventilnadel wenigstens das
0,75fache des Sacklochdurchmessers 9 beträgt. Dieser
Mindestabstand ermöglicht eine verlustarme Ausbildung der Strömung
im Bereich vom Ende des Zapfens bis zu den Einspritzöffnungen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor,
daß der freie Strömungsquerschnitt 23, 24 im Sackloch 4 unterhalb
des ersten Radius 8 das 1,0 bis 1,25fache des
Durchflußquerschnittes 25 zwischen Sitzfläche 7 und Dichtfläche
11, 18 beträgt. Auch diese konstante bis leicht diffusorartige
Weiterführung des Strömungsquerschnittes wirkt sich zusätzlich im
Sinne einer Minimierung der Verluste aus.
Claims (5)
1. Einspritzventil an einer Brennkraftmaschine mit einem
Ventilkörper, dessen Innenraum an seinem unteren in Form
eines Sacklochs ausgebildeten Ende über Einspritzöffnungen
mit einem Brennraum der Brennkraftmaschine in Verbindung
steht und oberhalb des Sacklochs eine hohlkegelige
Sitzfläche aufweist, auf der eine kegelige Dichtfläche an
einer axial im Ventilkörper beweglichen Ventilnadel im
Schließzustand anliegt, welch letztere mit einem unterhalb
der Dichtfläche angeordneten Zapfen in das Sackloch
eintaucht, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum des
Ventilkörpers der Übergang von der hohlkegeligen Sitzfläche
(7) zum hohlzylindrischen Wandteil des Sacklochs (4) durch
einen ersten Radius (8) gebildet wird, der das 0,55 bis
0,65fache des Sacklochdurchmessers (9) beträgt und der
Übergang von der kegeligen Dichtfläche (11; 18) zur
Mantelfläche (13; 20) des Zapfens (12; 19) an der
Ventilnadel (10; 17) durch einen zweiten Radius (15; 22)
gebildet wird, der das 0,65 bis 0,75fache des
Sacklochdurchmessers (9) beträgt.
2. Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Abstand vom Boden (5) des Sacklochs (4) zum unteren Ende
(14; 21) des Zapfens (12; 19) bei geöffneter Ventilnadel (10;
17) mindestens das 0,75fache des Sacklochdurchmessers (9)
beträgt.
3. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der freie Strömungsquerschnitt
(23; 24) im Sackloch (4) unterhalb des ersten Radius (8) das
1,0 bis 1,25fache des Durchflußquerschnittes (25) zwischen
Sitzfläche (7) und Dichtfläche (11; 18) beträgt.
4. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (12; 19) an seinem
dem Boden (5) des Sacklochs (4) zugewandten Ende (14; 21)
kegelförmig ausläuft.
5. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der an den
zweiten Radius (15) anschließenden Mantelfläche (13) des
Zapfens (12) zylindrisch ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873740283 DE3740283A1 (de) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | Einspritzventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19873740283 DE3740283A1 (de) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | Einspritzventil |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3740283A1 true DE3740283A1 (de) | 1989-06-08 |
Family
ID=6341428
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873740283 Ceased DE3740283A1 (de) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | Einspritzventil |
Country Status (1)
Country | Link |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MAN B & W DIESEL AG, 8900 AUGSBURG, DE |
|
8131 | Rejection |