DE3836413A1

DE3836413A1 - Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3836413A1
Application number: DE3836413A
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing Hofmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-10-26
Filing date: 1988-10-26
Publication date: 1990-05-03
Also published as: DE58901717D1; EP0440674A1; JPH04501292A; JP2768522B2; WO1990004716A1; EP0440674B1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoff-Einspritzdüse nach der Gattung des Anspruchs 1. Bei einer bekannten Einspritzdüse dieser Gattung (DE-OS 30 00 061) ist der am Boden des Düsenkörpers anlie gende innere Stützbereich der Wärmeschutzscheibe durch den sich un mittelbar an die Ringfalte anschließenden inneren Scheibenrand ge bildet, der einen verhältnismäßig großen Zentralbereich des Düsenbo dens unbedeckt läßt. Diese Ausführung reicht in manchen Anwendungs fällen nicht aus, um den Düsenboden so stark zu kühlen, daß die Ver kokungsneigung der Düsenbohrung in den gewünschten Grenzen bleibt. Bei den Einspritzdüsen der gattungsmäßigen Art, den sogenannten Drosselzapfendüsen, soll die Temperatur am Düsenboden 200°C nicht überschreiten. Auch besteht die Gefahr, daß in Fällen mit extrem hoher Wärmebelastung die dünnwandigen Wärmeschutzscheiben der be kannten Bauart wegen ihrer verhältnismäßig schmalen Berührungsfläche mit dem Ringflansch am Ansatz der Spannmutter ausglühen oder über haupt verbrennen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß eine größere Fläche des Düsenbodens durch die Wärmeschutzscheibe abgedeckt wird und so mit der Düsenkörper besser vor der Wärmeeinstrahlung geschützt ist. Gleichzeitig wird durch die größere Berührungsfläche der Wärme schutzscheibe mit dem Ringflansch am Ansatz der Spannmutter eine bessere Wärmeableitung zum Zylinderkopf der Maschine erreicht.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteil hafte Weiterbildungen der Erfindung möglich.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Wärmeschutzscheibe mit einem den Kragen bildenden, eine größere Wandstärke als die übrigen Schei benbereiche aufweisenden Nabenteil versehen ist, welcher an der ei nen Stirnseite den am Düsenboden anliegenden inneren Stützbereich bildet und eine sich in Strömungsrichtung des Kraftstoffs erwei ternde zentrale Durchgangsöffnung enthält. Durch die Verdickung im Nabenbereich wird die Gefahr der Beschädigung der Wärmeschutzscheibe bei extrem hoher Wärmebelastung vermindert. Durch die Abstimmung der Wärmeschutzscheibe zur Spannmutter im Bereich der zentralen Durch gangsöffnung wird eine Überdeckung erreicht und damit eine Abschir mung der Innenpartie der Wärmeschutzscheibe. Die sich zum Düsenboden hin verjüngende Durchgangsöffnung hat den weiteren Vorteil, daß ge gen den Düsenboden strömende Verbrennungsgase mitgeführte Schmutz partikel an der Wand der Durchgangsöffnung absetzen, wodurch der Verkokung der Düsenbohrung ebenfalls entgegengewirkt wird.

Zeichnung

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Fig. 1 bis 3 zeigen in vergrößertem Maßstab Teil-Längsschnitte durch Einspritzdüsen nach dem ersten, zweiten und dritten Ausfüh rungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Einspritzdüse nach Fig. 1 hat einen Düsenkörper 10, der zusam men mit einer Zwischenscheibe 12 durch eine Spannmutter 14 an einem in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Düsenhalter befestigt ist. Zu diesem Zweck ist die Spannmutter 14 mit einer inneren Ringschul ter 16 versehen, die an einer äußeren Ringschulter 18 des Düsenhal ters 10 angreift. Die Spannmutter 14 ist ferner im Bereich der Ring schulter 16 mit einem Außengewinde 20 versehen, welches in ein Ge winde in einer Einbaubohrung 22 im Zylinderkopf 24 der Maschine ein greift. An einem den Düsenkörper 10 unterhalb der Ringschulter 18 umgreifenden zylindrischen Ansatz 26 der Spannmutter 14 ist außen eine Stützschulter 28 gebildet, die bei eingebauter Einspritzdüse über einen Dichtring 30 gegen eine Stützschulter 32 in der Einbau bohrung 22 gepreßt ist.

Die Einspritzdüse ist eine sogenannte Drosselzapfendüse, bei welcher die nach innen öffnende Ventilnadel mit einem Drosselzapfen 34 ver sehen ist, der während eines Vorhubs der Ventilnadel in eine brenn raumseitig ausmündende Düsenbohrung taucht und diese bis auf einen schmalen Drosselspalt verengt. Bei derartigen Einspritzdüsen muß der Düsenboden 36 des Düsenkörpers 10 besonders gut gekühlt werden, um die Verkokung des Drosselspaltes in Grenzen zu halten. Zu die sem Zweck ist zwischen dem Düsenboden 36 und einem nach innen ge kehrten Ringflansch 38 des Ansatzes 26 der Spannmutter 14 eine Wär meschutzscheibe 40 unter federnder Verformung axial eingespannt. Die Wärmeschutzscheibe 40 schützt einen Teilbereich des Düsenbodens 36 vor Wärmestrahlung und leitet Wärme auf die Spannmutter 14 ab, von wo die Wärme auf kurzem Wege in den Zylinderkopf 24 übergeht.

Die Wärmeschutzscheibe 40 hat einen ebenen, dünnwandigen Außenrand bereich 42, der am Düsenboden 36 anliegt. An den Außenrandbereich 42 schließt sich eine ebenfalls dünnwandige Ringfalte 44 an, deren Scheitelbereich 46 am Ringflansch 38 der Spannmutter 14 anliegt. Die Ringfalte 44 geht innen über einen dünnwandigen Zwischenbereich 48 in ein Nabenteil 50 über, dessen Wandstärke erheblich größer als jene der übrigen Scheibenbereiche ist. Der Nabenteil 50 greift pas send in eine vom Ringflansch 38 umgebene zentrale Durchgangsöffnung 52 der Spannmutter 14 ein und enthält selbst eine Durchgangsöffnung 54, die sich zum Düsenkörper 10 hin konisch verjüngt.

Die verjüngte Ausmündung der Durchgangsöffnung 54 im Nabenteil 50 ist von einem Ringrand 56 umgeben, der am Düsenboden 36 aufliegt und den inneren Stützbereich der Wärmeschutzscheibe 40 bildet. Durch diese Ausbildung der Wärmeschutzscheibe 40 ist ein größerer Bereich des Düsenbodens 36 abgedeckt als bei den bekannten Ausführungen von Wärmeschutzscheiben, bei denen ein Nabenteil nicht vorgesehen ist. Außerdem ist durch die vergrößerte Berührungsfläche zwischen Wärme schutzscheibe 40 und Ringflansch 38 eine gute Wärmeableitung er reicht, so daß der dünnwandige äußere Scheibenbereich der Wärme schutzscheibe 40 vor Überhitzungsschäden geschützt ist. An der sich konisch verjüngenden Wand der Durchgangsöffnung 54 im Nabenteil 50 werden Ruß- und Schmutzpartikel aus Verbrennungsgasen abgesetzt, die in den Spritzpausen gegen den Düsenboden 36 strömen, wodurch der Verkokung des Drosselspaltes in der Düsenbohrung weiter entgegenge wirkt wird.

Bei der Einspritzdüse nach Fig. 2 ist eine Wärmeschutzscheibe 40 a vorgesehen, die im grundsätzlichen Aufbau mit der Wärmeschutzscheibe 40 nach Fig. 1 übereinstimmt und sich von dieser nur durch ein an deres Fertigungsverfahren unterscheidet. Die Wärmeschutzscheibe 40 a ist fließgepreßt und demgemäß mit stark ausgerundeten Kanten verse hen, so daß sich eine Durchgangsöffnung 54 mit einem düsenseitig sich diffusorartig einschnürenden Abschnitt 54 ergibt. Der übrige Aufbau der Einspritzdüse stimmt mit jenem nach Fig. 1 überein.

Die Einspritzdüse nach Fig. 3 hat eine Wärmeschutzscheibe 60, die vollständig aus einem dünnwandigen Blechteil hergestellt ist. Der äußere Ringbereich der Wärmeschutzscheibe 60 und der grundsätzliche Aufbau der Einspritzdüse stimmen mit den vorbeschriebenen Ausfüh rungen überein, so daß gleiche Teile und gleiche Merkmale mit den gleichen Bezugszahlen versehen sind. Unterschiedlich ist, daß sich ein am Düsenboden 36 anliegender innerer Stützbereich 62 der Wärme schutzscheibe 60 unmittelbar an deren Ringfalte 44 anschließt und in einen passend in die Durchgangsöffnung 52 der Spannmutter 14 ein greifenden Kragenabschnitt 64 übergeht.

An den Kragenabschnitt 64 schließt sich ein gegen den Düsenkörper 10 zurückgezogener Wandabschnitt 66 an, der eine sich zum Düsenboden 36 hin verjüngende Durchgangsöffnung 68 umschließt. Der Wandabschnitt 66 reicht nicht ganz bis an den Düsenboden 36 heran, so daß sich eine freie Kante 70 ergibt, an welcher sich in den Verbrennungsgasen mitgeführte Schmutz- und Rußpartikel absetzen. Durch den zurückgebo genen Wandabschnitt 66 wird der Düsenboden 36 trotz des sich weiter außen befindenden Stützbereiches 62 in gleichem Maß und Umfang gegen Wärmestrahlung abgedeckt wie bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2.

Claims

1. Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen, mit einem Dü senkörper, in welchem ein Ventilsitz an einer Düsenbohrung gebildet und eine Ventilnadel verschiebbar gelagert ist, die mit einem min destens während eines Vorhubs in die Düsenbohrung eintauchenden Drosselzapfen versehen ist, ferner mit einer Spannmutter, die den Düsenkörper gegen einen Düsenhalter spannt und die mit einem den Dü senkörper stromab einer Spannschulter umgreifenden hülsenförmigen Ansatz verbunden ist, welcher am brennraumseitigen Stirnende einen nach innen gekehrten Ringflansch hat, der eine zentrale Durchgangs öffnung für die Spritzstrahlen umgibt und eine ringförmige Wärme schutzscheibe unter elastischer Verformung gegen den Boden des Dü senkörpers spannt, die sowohl mit einem eine zentrale Durchgangs öffnung umgebenden inneren Stützbereich als auch mit einem äußeren Ringrandbereich am Boden des Düsenkörpers anliegt und dazwischen mit einer Ringfalte versehen ist, deren Scheitelbereich am Ringflansch des Ansatzes der Spannmutter anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeschutzscheibe (40, 60) mit einem von der Ringfalte (44) um gebenen, auf der gleichen Seite wie diese aus der Ebene des äußeren Scheibenrandes (42) heraustretenden Kragen (50, 64) versehen ist, der passend in die vom Ringflansch (38) umgebene zentrale Durchgangs öffnung (52) der Spannmutter (14) eingreift.

2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeschutzscheibe (40) mit einem den Kragen bildenden, eine größere Wandstärke als die übrigen Scheibenbereiche aufweisenden Nabenteil (50) versehen ist, welcher an einer Stirnseite den am Boden (36) des Düsenkörpers (10) anliegenden inneren Stützbereich (56) bildet und eine sich in Strömungsrichtung des Kraftstoffs erweiternde zentrale Durchgangsöffnung (54) enthält (Fig. 1 und 2).

3. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kragenabschnitt (64) der aus einem Blechteil bestehenden Wärme schutzscheibe (60) sich unmittelbar an deren am Boden (36) des Dü senkörpers (10) anliegenden inneren Stützbereich (62) anschließt und daß ein am Kragenabschnitt (64) sich anschließender Wandabschnitt (66) gegen den Düsenkörper (10) schräg zurückgefaltet ist (Fig. 3).

4. Einspritzdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der den Düsenkörper (10) umgebende hülsenförmige Ansatz (26) der Spannmutter (14) außen eine Ringschulter (28) hat, welche durch die die Einspritzdüse in der Einbaulage festhaltenden Spannmittel gegebenenfalls unter Zwischenlage eines Dichtrings (30) gegen eine Ringschulter (32) in der Einbaubohrung (22) für die Ein spritzdüse gespannt ist.