DE3841322C2 - - Google Patents
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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
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- F02M45/08—Injectors peculiar thereto
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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
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzdüse gemäß der im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.
Bei einer aus der DE-AS 12 49 015 bekannten Kraftstoffeinspritzdüse
dieser Art ist der die Vor- und die Haupteinspritzung druckabhängig
steuernde Steuerschieber in einem Anschlußstutzen angeordnet, der
sich am Düsenhalter quer zu dessen Längsachse erstreckt. Ebenso be
findet sich die Rückführfeder für den Steuerschieber in einem zu dem
Anschlußstutzen gleichachsig ausgerichteten, am Düsenhalter quer ab
stehenden zweiten Stutzen. Eine solche Ausgestaltung der Kraftstoff
einspritzdüse hat den Nachteil, daß die beiden seitlich vom Düsen
halter weit abstehenden Stutzen den Anwendungsbereich der Einspritz
düse stark einschränken, bzw. einen Einsatz in Maschinen mit beeng
ten Platzverhältnissen überhaupt unmöglich machen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoff
einspritzdüse der gattungsgemäßen Art so auszubilden, daß der Durch
messer des Düsenhalters nicht oder nur unwesentlich größer bemessen
ist als bei einer Einspritzdüse ohne zusätzlichen Steuerschieber.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe entsprechend den im Kennzeichen
des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Eine derart ausgebildete Kraftstoffeinspritzdüse hat den Vorteil,
daß sie aufgrund der kompakt ausgebildeten Steuereinrichtung und
deren platzsparender Anordnung wie eine Einspritzdüse ohne
zusätzliche Steuereinrichtung für die Vor- und Haupteinspritzung in
der Brennkraftmaschine einbaubar ist. Ferner hat sie den Vorteil,
daß aufgrund der teilweisen Kraftstoffzuleitungsführung zur Druck
kammer über die innerhalb der Ventilnadel verlaufende Kanalverbin
dung ein sonst hierfür innerhalb des Düsenkörpers benötigter, den
Durchmesser des Düsenkörpers vergrößernder Platzbedarf entfällt.
Außerdem läßt sich durch das Vorhandensein von ortsfesten Wanddurch
brüchen im Düsenkörper im Bereich der drosselnden und nichtdrosseln
den Verbindung zur Druckkammer hin bei der erfindungsgemäßen Ein
spritzdüse, wie bei der Einspritzdüse gemäß der DE-AS 12 49 015 der
zeitliche Ablauf der einzelnen Einspritzphasen exakt einhalten und
außerdem erreichen, daß die Ventilnadel in der Einspritzpause
zwischen Vor- und Haupteinspritzung mit Sicherheit zurück in die
Schließstellung gelangt.
Anders liegt der Fall dagegen bei der aus der DE-PS 8 29 682 bekannt
gewordenen Kraftstoffeinspritzdüse, bei der der Steuerschieber als
Steuerhülse verschiebbar auf der Ventilnadel gelagert und in einem
Bereich des Düsenkörpers angeordnet ist, welcher stromauf der Füh
rungsbohrung für die Ventilnadel im Düsenkörper liegt, wobei einer
seits der Steuerschieber in einer Bohrung im Düsenkörper verschieb
bar gelagert und andererseits die Ventilnadel in Fortsetzung der
Führungsbohrung nochmals im Steuerschieber geführt ist. Der Steuer
schieber begrenzt mit einer Druckschulter eine erste Druckkammer, in
die eine Kraftstoffzuleitung führt. Von dort gelangt der Kraftstoff
für die Voreinspritzung über enge Bohrungen im Steuerschieber und
für die Haupteinspritzung über axial dazu versetzt in diesem ange
ordnete größere Bohrungen sowie in beiden Fällen über eine an
schließende Kanal-Verbindung in der Ventilnadel in eine dem Ventil
sitz unmittelbar vorgelagerte, zweite Druckkammer, in welcher der
Kraftstoffeinspritzdruck an der Druckschulter der Ventilnadel im
Öffnungssinn angreift. Beim Einspritzvorgang werden zunächst der
Steuerschieber und die Ventilnadel in gleicher Richtung bewegt, wo
bei am Ende der Voreinspritzung die Ventilnadel bereits ihren vollen
Hub bis an einen Anschlag ausgeführt hat. Danach bewegt sich der
Steuerschieber unter dem Einfluß des weiter ansteigenden Kraftstoff
einspritzdruckes allein weiter, wobei er die Verbindung zwischen den
beiden Druckkammern kurzzeitig unterbricht, bevor er die ungedros
selte Verbindung aufsteuert. Diese Ausführung führt auch bei sorg
fältiger Abstimmung der Schließfeder für die Ventilnadel mit der
Rückstellfeder für den Steuerschieber zu Ungenauigkeiten bei der
Vor- und Haupteinspritzung und deshalb zu unzulässig hohen
HC-Emissionen, zumal auch die Nadel in der Einspritzpause zwischen
Vor- und Haupteinspritzung nicht in ihre Schließlage gelangt. Außer
dem erfordert die Führung der Ventilnadel in einer Führungsbohrung
im Düsenkörper und gleichzeitig im Steuerschieber große Sorgfalt bei
der Fertigung der Teile, wenn die Leckage des Kraftstoffs in trag
baren Grenzen bleiben soll.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung lassen sich den beiden
Unteransprüchen entnehmen. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn ge
mäß Anspruch 2 der zweite Wanddurchbruch im Düsenkörper an seinem,
dem Steuerschieber abgewandten Ende unmittelbar in die Druckkammer
mündet. Durch diese, die Kanalverbindung in der Düsennadel umgehen
de, unmittelbare Verbindung der Kraftstoffzuleitung mit der Druck
kammer bei der Haupteinspritzung wird erreicht, daß die Kanalver
bindung in der Ventilnadel aus entsprechend enger bemessenen Kanälen
bestehen kann und daher auch schlankere Ventilnadeln ohne untragbare
Festigkeitseinbußen Verwendung finden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und nachfolgend näher beschrieben. Es
zeigen Fig. 1 in vergrößerter Darstellung einen Längsschnitt durch den
brennraumseitigen Abschnitt der erfindungsgemäßen Einspritzdüse,
und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.
Die Einspritzdüse hat einen Düsenkörper 10, der über eine
Zwischenscheibe 12 mit Hilfe einer Überwurfmutter 14 an einem Düsenhalter
16 festgespannt ist. Im Düsenkörper 10 ist ein Ventilsitz 18 strom
auf eines Sacklochs 20 gebildet, aus welchem Spritzlöcher 22 ausmün
den. Der Düsenkörper 10 hat ferner eine Führungsbohrung 24 für den
im Durchmesser vergrößerten Führungsabschnitt 26 einer Ventilnadel
28, die von einer in einer Federkammer 30 des Düsenhalters 16 angeordne
ten Schließfeder 32 über ein Druckstück 34 gegen den Ventilsitz 18
gedrückt ist. Die Ventilnadel 28 hat oben einen im Durchmesser abge
setzten Zapfen 36, der an einer Schulter 38 in den Führungsabschnitt
26 der Ventilnadel 28 übergeht. Die Schulter 38 begrenzt zusammen
mit der unteren Stirnseite der Zwischenscheibe 12 den Gesamthub hg
der Ventilnadel 28.
Im Düsenkörper 10 ist unterhalb der Führungsbohrung 24 eine Druck
kammer 40 gebildet, von der ein die Ventilnadel 28 umgebender Ring
raum 42 zum Ventilsitz 18 führt und die oben teilweise durch eine
Druckschulter 44 der Ventilnadel 28 begrenzt ist. Parallel neben der
Führungsbohrung 24 für die Ventilnadel 28 ist eine Steuerbohrung 48 für einen Steuerschie
ber 50 angeordnet, der dazu vorgesehen ist, eine
Kraftstoff-Zuleitung 52, die in bekannter Weise durch Bohrungen und
stirnseitige Ringnuten in den Teilen führt, in einer Voreinspritz
phase gedrosselt und in einer Haupteinspritzphase ungedrosselt mit
der Druckkammer 40 zu verbinden. Außerdem soll zwischen diesen bei
den Phasen die Verbindung zur Druckkammer 40 kurzzeitig unterbrochen
werden und die Ventilnadel 28 vorübergehend in die Schließstellung
zurückgelangen.
Der Steuerschieber 50 hat eine zentrale Sackbohrung 54, in welche
die Kraftstoff-Zuleitung 52 über eine stirnseitige Ringnut 56 in der
Zwischenscheibe 12 einmündet. Eine Rückführfeder 58, die an einem
Zwischenboden 60 des Steuerschiebers 50 angreift, führt den Steuer
schieber 50 nach oben in eine erste Endposition, in welcher er an
der unteren Stirnseite der Zwischenscheibe 12 anliegt. Die Steuer
bohrung 48 ist ebenfalls als Sackbohrung ausgeführt und unten durch
einen Boden 62 begrenzt, welcher einen Anschlag für den Steuerschie
ber 50 in dessen zweiter Endposition bildet. Der unterhalb des Zwi
schenbodens 60 liegende Bereich 64 der Steuerbohrung 48 ist über eine
in Fig. 2 gestrichelt dargestellte Leckölbohrung 66 und eine
Längsnut 67 am Umfang des Düsenkörpers 10 mit einem Ringraum 68 innerhalb
der Überwurfmutter 14 verbunden, von welchem eine Querbohrung in der
Zwischenscheibe 12 oder dem Düsenhalter 16 in die Federkammer 30 führt,
die ihrerseits einen externen Leckölanschluß hat.
Der Düsenkörper 10 hat in dem zwischen der Führungsbohrung 24 und
der Steuerbohrung 48 liegenden Wandbereich einen ersten Wanddurchbruch
70, der in der dargestellten ersten Endposition des Steuerschiebers 50 mit einem ersten Öffnungsquerschnitt in Form von einem oder mehreren drosselnden ersten Steuerschlitzen 72
im Steuerschieber 50 korrespondiert, die über den Umfang verteilt
nebeneinander liegend von der Sackbohrung 54 abgehen. Die Ventilnadel
28 ist ferner umfangsseitig mit einer Ringnut 74 versehen, die über eine Kanalverbindung, bestehend aus zwei im
axialen Abstand zueinander angeordnete Querbohrungen 75, 76 und eine diese verbindende
und federseitig nachträglich verschlossene Längsbohrung 78 ständig mit der
Druckkammer 40 verbunden ist. Der Düsenkörper 10 ist mit einem zweiten
Wanddurchbruch 80 versehen, der ausgehend von der Druckkammer 40, in der
Führungsbohrung 48 des Steuerschiebers 50 mündet und diesem in
dessen erster Endposition verschlossen wird. Der Steuerschieber 50 weist
axial versetzt zu den drosselnden Steuerschlitzen 72
als zweiten Steueröffnungsquerschnitt
einen Kranz von zweiten Steuerschlitzen 82 auf die
einen größeren Durchgangsquerschnitt als die ersten Steuerschlitze 72 haben
und in der zweiten Endposition des Steuerschiebers 50 mit dem zweiten
Wanddurchbruch 80 korrespondieren. In der zweiten Endposition
des Steuerschiebers 50 stellen die zweiten Steuerschlitze 82 eine ungedrosselte
Verbindung der Kraftstoff-Zuleitung 52 mit der Druckkammer 40
her.
Im Betrieb der Einspritzdüse gelangt der Kraftstoff in einer Voreinspritzphase
über die drosselnden ersten Steuerschlitze 72, den Wanddurchbruch
70 und die Kanalverbindung 74 bis 78 in der Ventilnadel 28 gedrosselt
in die Druckkammer 40, so daß beim Abheben der Ventilnadel 28
vom Ventilsitz 18 nur eine begrenzte Kraftstoffmenge ausgespritzt
wird. Gleichzeitig bewegt sich der Steuerschieber 50 unter dem Einfluß
des auf seine obere Ringstirnseite und einen Zwischenboden 60
einwirkenden Kraftstoffeinspritzdruckes entgegen der Kraft der Rückführfeder
58 nach unten, wobei er zunehmend die über den ersten Wanddurchbruch
70 führende gedrosselte Verbindung zur Druckkammer 40 weiter
verengt und schließlich ganz unterbricht. Der Steuerschieber 50 muß
danach erst einen gewissen Weg nach unten zurücklegen, bevor er die
über die größeren zweiten Steuerschlitze 82 führende, ungedrosselte Verbindung
der Kraftstoff-Zuleitung 52 mit der Druckkammer 40 freigibt. In
dieser Zeit setzt die Ventilnadel 28 unter dem Einfluß ihrer Schließfeder
32 vorübergehend auf den Ventilsitz 18 auf, wodurch schädliche
HC-Emissionen vermieden werden. Die Geschwindigkeit des Steuerschiebers
50 kann durch den Durchmesser der Leckölbohrung 66 eingestellt
werden. Nach Beendigung des Arbeitsspieles drückt die Rückführfeder
58 den Steuerschieber 50 wieder an den oberen Anschlag der Zwischen
scheibe 12 zurück. Unterstützt werden kann sie dabei von einem vergrößerten
Entlastungsvolumen eines Pumpendruckventils.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung läßt sich ohne wesentliche Ände
rungen an Pumpe, Leitung und Düsenhalter 16 allein durch den in den
Düsenkörper 10 integrierten Steuerschieber 50 die gewünschte
Voreinspritzung hervorrufen. Die Voreinspritzmenge und der zeit
liche Abstand zur Haupteinspritzung lassen sich über geometrische
Parameter fest einstellen. Anstelle der durch Erodieren herstellbaren
Steuerschlitze 72, 82 könnte der Steuerschieber an den entsprechen
den Stellen auch mit Ringnuten am Außenumfang versehen sein, die
über Querbohrungen mit der zentralen Sackbohrung 54 verbunden sind.
Ferner könnte die drosselnde Wirkung während der Voreinspritzung
auch durch eine entsprechende Gestaltung des Wanddurchbruches 70
bzw. der Kanalverbindung 74-78 in der Ventilnadel erzeugt werden.
Claims (3)
1. Kraftstoffeinspritzdüse für die Vor- und Haupteinspritzung bei
einer Brennkraftmaschine, mit einem Düsenkörper, in welchem in einer
Führungsbohrung eine beim Öffnungshub gegen die Kraft einer Schließ
feder und entgegen der Kraftstoffströmungsrichtung von einem Ventil
sitz abhebende Ventilnadel verschiebbar gelagert ist, die im Bereich
einer dem Ventilsitz vorgelagerten Druckkammer eine Druckschulter
aufweist, an welcher der Kraftstoffeinspritzdruck in Öffnungsrich
tung der Ventilnadel angreift, ferner mit einem in einer Steuer
bohrung innerhalb der Einspritzdüse verschiebbar gelagerten Steuer
schieber, der mit einer Sackbohrung versehen ist, in welche axial eine
Kraftstoffzuleitung ständig einmündet, und der von einer Rückführ
feder gegen eine durch einen kraftstoffzufuhrseitig angeordneten,
gehäusefesten Anschlag vorgegebene erste Endposition gedrückt und
entgegengesetzt dazu vom Kraftstoffeinspritzdruck in eine zweite
Endposition verstellbar ist, wobei der Steuerschieber eine erste,
gedrosselte Verbindung und eine zweite, ungedrosselte Verbindung der
Kraftstoffzuleitung mit der Druckkammer derart steuert, daß während
der Voreinspritzphase, beginnend in der ersten Endposition des
Steuerschiebers, die erste, gedrosselte Verbindung über einen von
der Sackbohrung seitlich abgehenden Steueröffnungsquerschnitt in der
Wand des Steuerschiebers freigegeben ist, während eines folgenden
Teilhubs des Steuerschiebers beide Verbindungen vorübergehend voll
ständig unterbrochen sind, und in der zweiten Endposition des
Steuerschiebers während der Haupteinspritzphase die zweite, unge
drosselte Verbindung freigegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) die Steuerbohrung (48) für den Steuerschieber (50) parallel ne ben der Führungsbohrung (24) für die Ventilnadel (28) im Düsen körper (10) angeordnet ist,
- b) in der Wand des Steuerschiebers (50) außer dem ersten Steuer öffnungsquerschnitt (72) für die gedrosselte Verbindung axial dazu versetzt ein zweiter, von der Sackbohrung (54) seitlich abgehender Steueröffnungsquerschnitt (82) für die ungedrosselte Verbindung der Kraftstoffzuleitung zur Druckkammer angeordnet ist,
- c) der Wandbereich des Düsenkörpers (10) zwischen der Führungsbohrung (24) für die Ventilnadel (28) und der Steuerbohrung (48) für den Steuerschieber (50) einen in der ersten Endposition des Steuer schiebers (50) mit dessen erstem Steueröffnungsquerschnitt (72) korrespondierenden ersten Wanddurchbruch (70) aufweist, der zu mindest in Schließstellung und während des Anfangshubs der Ven tilnadel (28) über eine innerhalb derselben verlaufende, in der Druckkammer (40) ausmündende Kanalverbindung (74, 75, 76, 78) mit lezterer in Verbindung steht, und daß
- d) der Düsenkörper (10) mit einem zweiten Wanddurchbruch (80) versehen ist, der einerseits in der Steuer bohrung (48) für den Steuerschieber (50) mündet, sowie in der zwei ten Endposition des Steuerschiebers (50) mit dessen zweitem Steueröffnungssquerschnitt (82) korrespondiert, und anderer seits zumindest während der Haupteinspritzphase mit der Druckkammer (40) in Verbindung steht.
2. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Wanddurchbruch (80) im Düsenkörper (10) an seinem dem
Steuerschieber (50) abgewandten Ende unmittelbar in die Druckkammer
(40) mündet.
3. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Erzielung der gedrosselten Verbindung zwischen
Kraftstoffzuleitung (52) und Druckkammer (40) der erste Steueröff
nungsquerschnitt (72) im Steuerschieber (50) in Form von einem oder
mehreren drosselnden Steuerschlitzen ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883841322 DE3841322A1 (de) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883841322 DE3841322A1 (de) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3841322A1 DE3841322A1 (de) | 1990-06-13 |
DE3841322C2 true DE3841322C2 (de) | 1992-09-10 |
Family
ID=6368704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883841322 Granted DE3841322A1 (de) | 1988-12-08 | 1988-12-08 | Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3841322A1 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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EP1793120A1 (de) * | 2005-12-02 | 2007-06-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Einspritzventilanordnung |
Family Cites Families (2)
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---|---|---|---|---|
DE1249015B (de) * | 1967-08-31 | Robert Bosch Gmbh, Stuttgart | Kraftstoffeinspntzventil fur Vor- und Haupteinspritzung | |
DE829682C (de) * | 1941-10-12 | 1952-01-28 | Bosch Gmbh Robert | Einspritzventil fuer Brennkraftmaschinen |
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1988
- 1988-12-08 DE DE19883841322 patent/DE3841322A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE3841322A1 (de) | 1990-06-13 |
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