DE3740462A1

DE3740462A1 - Verfahren zum fertigbearbeiten von ventilnadeln fuer kraftstoff-einspritzduesen

Info

Publication number: DE3740462A1
Application number: DE19873740462
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtraeglich Benannt Der
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1987-11-28
Filing date: 1987-11-28
Publication date: 1989-06-08

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Fertigbearbeiten von Ventilnadeln nach der Gattung des Hauptanspruches. Bei derartigen Ventilnadeln hat die Nadelform im Bereich von Dichtkonus, Drossel zapfen und gegebenenfalls Spritzformungszapfen einen starken Einfluß auf Durchflußtoleranzen.

Bei den bekannten Verfahren wird das Profil des brennraumseitigen Ventilnadelendes zunächst mehr oder weniger grob vorbearbeitet, was durch Schleifen geschehen kann, und an schließend werden die einzelnen Abschnitte der Ventilnadel, nämlich Ventilkonus, Drosselzapfen und Spritzformungszapfen je getrennt für sich einem weiteren und letzten Schleifvorgang unterworfen. Bei diesem Verfahren lassen sich trotz größter Sorgfalt die sogenannten Exemplar-Streuungen, d. h. die Toleranzunterschiede zwischen ein zelnen Exemplaren, nicht so gering halten, daß sie sich auf den Durchfluß des Kraftstoffs nicht mehr auswirken. Aus diesem Grunde kann auch das sogenannte Totvolumen im Sitzbereich der Einspritzdüse nicht beliebig klein gewählt werden, was jedoch mit Rücksicht auf Schadstoffemissionen im Abgas angestrebt wird.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Verfahrensmaßnahme hat den Vorteil, daß der Exemplar-Streuungsbereich gegenüber den bekannten Verfahren wesent lich eingeengt werden kann, so daß auch das Totvolumen im Sitzbe reich der Ventilnadel verkleinert und die Schadstoffemission im Ab gas verringert werden kann. Darüberhinaus lassen sich die Ventil nadeln auch kostengünstiger fertigen.

Das erfindungsgemäße Verfahren setzt voraus, daß alle kanten- bzw. kehlenförmigen Übergänge am brennraumseitigen Endabschnitt der Ven tilnadel gut ab- bzw. ausgerundet sind.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Übergänge vom Dichtkonus zum Drosselzapfen und gegebenenfalls auch von diesem zum Spritzformungszapfen in einem die Strömung des Kraftstoffs durch die Einspritzdüse positiv beeinflußenden Ausmaß abgerundet sind. Durch diese Maßnahmen können die Strömungswider stände und auch die Neigung zur Kavitation im Sitz- und Drossel zapfenbereich der Einspritzdüse verringert werden.

Zeichnung

Das brennraumseitige Ende einer erfindungsgemäß hergestellten und ausgebildeten Ventilnadel ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Die Ventilnadel 10 hat einen Dichtkonus 12, der von einer konischen Ventilsitzfläche 14 umgeben ist, die mit einem gehäusefesten Ventil sitz an der Spritzöffnung eines Düsenkörpers der Einspritzdüse zu sammenarbeitet. An den Dichtkonus 12 schließt sich ein Zwischenab schnitt 16 an, der sich im Durchmesser verkleinert bis auf den An fangsdurchmesser eines leicht konischen Drosselzapfens 18, welcher über einen konischen Zwischenabschnitt 19 in einen Spritzformungs zapfen 20 übergeht. Die beschriebenen Abschnitte 12 bis 20 der Ven tilnadel 10 gehen an Übergangen 22 bis 28 ineinander über, welche als Ab- bzw. Ausrundungen 30 bis 36 ausgebildet sind. Die Stirnkante 38 des Spritzformungszapfens 20 ist ebenfalls abgerundet und an den Dichtkonus 12 schließt sich stromauf ein zylindrischer Nadelab schnitt 40 an, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des in der Zeichnung nicht mehr sichtbaren Führungsschaftes der Ventilnadel 10 ist und der über Zwischenabschnitte 42, 44 in den Führungsschaft übergeht. Der Übergang 46 zwischen dem zylindrischen Nadelabschnitt 40 und dem Dichtkonus 12 ist ebenfalls als Abrundung 48 ausgebildet.

Die Ab- bzw. Ausrundungen 30 bis 38 und 48 sind so bemessen, daß sie bezüglich der Funktion, d. h. insbesondere des Strömungsverlaufes des Kraftstoffs im Sitzbereich der Einspritzdüse, zu optimalen Er gebnissen führen.

Die Abschnitte 40 und 12 bis 16 der Ventilnadel 10 werden zunächst wie üblich vorbearbeitet und danach gemeinsam in einem einzigen Ar beitsgang durch Schleifen mit einer Formschleifscheibe mit höchster Präzision und Oberflächengüte fertigbearbeitet. Das gewünschte Profil ist in die Formschleifscheibe durch eine Diamantformscheibe eingebracht, mit welcher die Formschleifscheibe auch ständig nach gerichtet wird.

Mit der durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielbaren höchsten Formtreue der Ventilnadel können das Totvolumen im Sitzbereich und damit die Schadstoffemissionen im Abgas minimiert werden. Gleich zeitig kann die Kavitationsneigung im Sitz- und Drosselzapfenbereich vermindert und durch die gerundeten Übergänge der Druckverlust in der Einspritzdüse verringert werden.

Claims

1. Verfahren zum Fertigbearbeiten von Ventilnadeln für Kraft stoff-Einspritzdüsen, die an ihrem brennraumseitigen Ende mit einem Dichtkonus und daran anschließend mit einem im Durchmesser kleineren Drosselzapfen, sowie gegebenenfalls mit einem stirnseitigen Spritz formungszapfen versehen sind, durch Schleifen der einzelnen Ventil nadelabschnitte, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Ventilnadel abschnitte (12 bis 20) am brennraumseitigen Ende einer Ventilnadel (10) gemeinsam durch Schleifen mit einer Formschleifscheibe fertig bearbeitet werden, in welche das Profil der Ventilnadel im Bereich dieser Abschnitte (12 bis 20) durch eine Diamantscheibe oder der gleichen eingebracht ist.

2. Nach einem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestellte Ventilnadel, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge (22 bis 28) vom Dichtkonus (12) zum Drosselzapfen (18) und gegebenenfalls auch von diesem zum Spritzformungszapfen (20) in einem die Strömung des Kraftstoffs durch die Einspritzdüse positiv beeinflussenden Ausmaß gerundet sind.

3. Ventilnadel nach Anspruch 2, dadurch gekenzeichnet, daß zwischen dem Dichtkonus (12) und dem Drosselzapfen (18) ein sich im Durch messer gegen den Drosselzapfen (18) hin verkleinernder Zwischenab schnitt (16) vorgesehen ist, dessen Übergänge (22, 24) zum Dicht konus (12) und zum Drosselzapfen (18) ebenfalls gerundet sind.

4. Ventilnadel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Radien (30, 32) der Übergänge (22, 24) so gewählt sind, daß sie un mittelbar ineinander übergehen.

5. Ventilnadel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, mit einem Spritz formungszapfen, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselzapfen (18) über einen konischen Zwischenabschnitt (19) in den Spritzformungs zapfen (20) übergeht und auch diese Übergänge (26, 28) gerundet sind.

6. Ventilnadel nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Stirnkante (38) des Drosselzapfens bzw. des Spritzformungszapfens (20) ebenfalls abgerundet ist.

7. Ventilnadel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem stromauf des Dichtkonus angeordneten zylindrischen Abschnitt, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser eines Führungsschaftes der Ventilnadel ist, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Übergang (46) zwischen dem zylindrischen Abschnitt (40) und dem Dichtkonus (12) als Abrundung (48) ausgebildet ist.