DE3810467A1 - Kraftstoffeinspritzduese fuer eine luftverdichtende direkteinspritzende brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzdüse für eine luftverdichtende direkteinspritzende Brennkraft­ maschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 36 05 082 A1 ist eine Kraftstoffeinspritz­ düse mit einer Düsennadel bekannt, deren sich an der kegelförmigen Sitzfläche anschließende Nadelspitze in Strömungsrichtung des Kraftstoffes betrachtet einen konvex geformten Mantelflächenabschnitt und stromab von diesem einen konkav geformten Mantelflächenabschnitt aufweist und bei Schließlage der Düsennadel in das Sackloch ein­ taucht.

Durch die besondere Ausbildung des einspritzseitigen Nadelendes wird einerseits die Neigung zu Strömungsab­ lösungen im Bereich des Ventildurchganges und an der Düsennadelspitze verringert und andererseits die Bildung von schädlichen Räumen bzw. sogenannten Totwassergebieten weitgehend vermieden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen im Düsenbereich einer Kraftstoffeinspritzdüse zu treffen, durch die unter Beibehaltung eines minimalen toten Sack­ lochvolumens der Strömungsverlauf des einzuspritzenden Kraftstoffes zwischen dem Ventildurchgang und dem Spritz­ loch verbessert wird.

Zur Lösung der Aufgabe dienen die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. In dem Unteranspruch ist eine förderliche Weiterbildung beansprucht.

Durch die besondere Ausbildung des einspritzseitigen Nadelendes der Düsennadel wird eine Kraftstoffströmungs­ führung bzw. eine Strömungsumlenkung des Kraftstoffes in Richtung des Spritzloches bewirkt, die auftretende Wirbel im Sackloch herabsetzen. Es ergibt sich mit zunehmendem Aufwärtshub der Düsennadel kein rascher Anstieg des freien Strömungsquerschnitts bzw. Durchlaßquerschnittes im Übergangsbereich vom Ventilsitz zum Sackloch. Ebenso wird ein rascher Druckabfall vermieden, so daß das Auf­ treten von Kavitationsgefahr im Düsenbereich zumindest reduziert wird.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 den unteren Teil einer Kraftstoffeinspritz­ düse mit in Schließlage befindlicher Düsen­ nadel im Schnitt,

Fig. 2 die Kraftstoffeinspritzdüse bei vollständig angehobener Düsennadel.

Eine für luftverdichtende direkteinspritzende Brennkraft­ maschinen vorgesehene Kraftstoffeinspritzdüse 1 besteht aus einem Düsenkörper 2, in dem eine Düsennadel 3 längs­ verschiebbar geführt ist und mit ihrer kegelförmigen Sitzfläche 4 auf einem entsprechend als Sitzkegel 5 im Düsenkörper 2 ausgebildeten Ventilsitz aufliegt (Fig. 1).

Der Düsenkörper 2 weist eine Stirnkuppe 6 auf, in der mindestens ein als Querbohrung ausgebildetes Spritzloch 7 verläuft, das ein Sackloch 8 im Düsenkörper 2 mit dem Brennraum der Brennkraftmaschine verbindet. Das Sackloch 8 beginnt unmittelbar stromab des Sitzkegels 5 und die sacklochseitige Spritzlochmündung 9 befindet sich etwa in Höhe der halben Sacklochlänge "l". Von der Spritzloch­ mündung 9 ausgehend ist das Spritzloch 7 leicht nach unten verlaufend angeordnet.

Das einspritzseitige Nadelende der Düsennadel 3 ist als stumpfe abgerundete Nadelspitze ausgebildet und der Form des halbkugelförmigen Sacklochgrundes 10 angepaßt. Bei Schließlage der Düsennadel 3 ist das Nadelende vollständig in das Sackloch 8 eingetaucht. Das Nadelende ist mit einer rotationssymmetrischen Einschnürung 11 versehen, deren Kontur nach Art eines Hyperboloids ausgebildet ist. Die engste Stelle der Einschnürung 11 bzw. der kleinste diametrale Abstand "a" liegt gemäß Fig. 1 in Höhe der sacklochseitigen Spritzlochmündung 9. Bei vollständig ange­ hobener Düsennadel 3 gemäß Fig. 2 liegt der Übergang - als abgerundete Kante 12 ausgebildet - zwischen der Kontur des Hyper­ boloids und der stumpf abgerundeten Nadelspitze etwa in Höhe der gedachten Verlängerung der Spritzlochachse "x", derart, daß die gedachte Verlängerung der Kontur des Hyperboloids zu der untersten Stelle "c" der sackloch­ seitigen Spritzlochmündung 9 führt, so daß die Kraft­ stoffströmung durch die Geometrie der Nadelspitze direkt in das Spritzloch 7 geleitet wird.

Claims (2)

1. Kraftstoffeinspritzdüse für eine luftverdichtende direkteinspritzende Brennkraftmaschine, mit einem eine Stirnkuppe aufweisenden Düsenkörper, in welchem eine Düsennadel geführt ist und gegen die Kraft einer Feder und entgegen der Kraftstoffströmungsrichtung mit ihrer kegelförmigen Sitzfläche von einem entsprechend als Sitzkegel im Düsenkörper ausgebildeten Ventilsitz ab­ hebt und zugleich mit ihrem einspritzseitigen,eine stumpfe Nadelspitze ausweisenden Nadelende aus einem im Kuppenbereich liegenden Sackloch austaucht, das durch mindestens ein im Kuppenbereich annähernd quer zur Düsenachse verlaufendes Spritzloch mit dem Brenn­ raum der Brennkraftmaschine verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das einspritzseitige Nadelende der Düsennadel (3) mit einer derartigen rotationssymmetrischen Ein­ schnürung (11) versehen ist,
daß der Übergang zwischen der Einschnürung (11) und der stumpfen Nadelspitze bei geöffneter Düsennadel (3) in Höhe der sacklochseitigen Spritzlochmündung (9) liegt.

2. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontur der Einschnürung (11) nach Art eines Hyperboloids ausgebildet ist und daß bei geöffneter Düsennadel (3) der Übergang als abgerundete Kante ausgebildet zwischen der Einschnürung (11) und der stumpfen Nadelspitze etwa in der gedachten Ver­ längerung der Spritzlochachse (x) liegt.