DE3841324A1 - Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoff-Einspritzdüse nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten Einspritzdüse dieser Gattung (DE-PS 33 26 468) ist die Abflachung durch eine in sich ebe­ ne, durchgehend schräg zur Düsenachse angeordnete Fläche gebildet, so daß sich auch bei Verkokung des in Schließlage der Ventilnadel vorhandenen Keilspaltes zwischen der Abflachung und dem benachbarten Wandbereich der Düsenbohrung sofort nach dem Anheben der Ventilnadel ein sanft einsetzender Mengenverlauf in der Voreinspritzphase, d.h. im Überdeckungsbereich von Drosselzapfen und Düsenbohrung ergibt. Hachteilig ist jedoch, daß im Überdeckungsbereich der austretende Kraftstoffspritzstrahl abgelenkt ist und in der folgenden Hauptein­ spritzphase ein Teilstrahl schräg durch den Hauptstrahl spritzt. Das kann in manchen Fällen zu einer Abhängigkeit des Motorverhaltens von der Strahlrichtung des Teilstrahles führen und ferner kann auch die Prüfung der Einspritzdüse erschwert werden, weil der seitlich abge­ lenkte Teilstrahl das Strahl-Gesamtbild bzw. dessen Verlauf über dem Hadelhub nicht unerheblich verändern kann.

Ferner sind als sogenannte Drosselzapfendüsen ausgebildete Ein­ spritzdüsen bekannt, bei denen eine Abflachung am Drosselzapfen durch eine abgestufte Fläche mit in sich ebenen Flächenbereichen ge­ bildet ist, wobei der näher an der Ventilsitzfläche der Ventilnadel liegende Flächenbereich parallel zur Düsenachse verläuft und von dieser weiter entfernt ist als der stromabliegende Flächenbereich, der ebenfalls parallel zur Düsenachse oder schräg dazu ausgerichtet sein kann (DE-OS 34 26 951). Bei dieser Anordnung soll zur Vermei­ dung harter Leerlaufgeräusche in der ersten Öffnungsphase der Kraft­ stoffmengenanteil geringer ausfallen als bei einer Anordnung mit durchgehend schräger Abflachung. Nachteilig erscheint jedoch, daß ein stufenloser Einspritzmengenverlauf entweder überhaupt nicht oder nur noch in einer stark verkürzten Phase am Ende der Voreinspritzung möglich ist, wobei außerdem wegen der Schräganordnung des stromab liegenden Flächenbereichs der Abflachung wieder eine - gerin­ ge - Teilstrahlablenkung in Kauf genommen werden muß.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der Kraftstoff­ strahl bei der Voreinspritzung und der im Bereich der Abflachung sich ergebende Strahlbereich bei der Haupteinspritzung mindestens annähernd parallel zur Düsenachse ausgerichtet ist und daß dabei die vorteilhaften Wirkungen einer über die ganze Länge des Drossel­ zapfens schräg zur Düsenachse ausgerichteten Abflachung weitgehend erhalten bleiben.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 vergrößert den brennraumseitigen Endbereich des er­ sten Ausführungsbeispiels im Längsschnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 und Fig. 3 das zweite Ausführungs­ beispiel anhand einer der Fig. 1 entsprechenden Teildarstellung.

Die Einspritzdüse nach den Fig. 1 und 2 hat einen Düsenkörper 10, in welchem ein Ventilsitz 12 am Beginn einer zylindrischen Düsenboh­ rung 14 gebildet und eine Ventilnadel 16 verschiebbar gelagert ist. Die Ventilnadel 16 ist mit einer kegeligen Ventilsitzfläche 18 ver­ sehen, an welche sich an einer Stufenkante 19 ein im wesentlichen zylindrischer Drosselzapfen 20 anschließt. Der Drosselzapfen 20 greift mit geringen radialem Spiel 22 in die Düsenbohrung 14 ein und reicht in Schließlage der Ventilnadel 16 bis an die brennraumseitige Stirnfläche 24 des Düsenkörpers 10 heran, wo der Drosselzapfen 20 über einen kegeligen Zwischenabschnitt 26 in einen im Durchmesser kleineren Spritzformungszapfen 28 übergeht. Die Teile sind so bemes­ sen, daß bis zum Ende eines Voreinspritzhubes der Drosselzapfen 20 mit abnehmender Tiefe in die Düsenbohrung 14 hineinragt und danach aus dieser soweit heraustritt, daß die Haupteinspritzmenge des Kraftstoffs ungedrosselt ausgespritzt wird.

Der Drosselzapfen 20 ist mit einer örtlichen Abflachung 30 versehen, die zwischen sich und dem benachbarten Wandbereich 32 der Düsenboh­ rung 14 einen bevorzugten Durchlaßquerschnitt 34 begrenzt, der wäh­ rend des Voreinspritzhubes wirksam ist und das Verkokungsverhalten der Einspritzdüse verbessert. Die Abflachung 30 ist durch zwei im stumpfen Winkel zueinander stehende Flächenbereiche 36, 38 gebildet, von denen der obenliegende Flächenbereich 36 an einer kurz unterhalb der Stufenkante 19 liegenden Anfangskante 40 beginnt und schräg zur Düsenachse angeordnet ist. Der stromab liegende Flächenbereich 38 erstreckt sich parallel zur Düsenachse bis zu einer auf dem kegeli­ gen Zwischenabschnitt 26 sich bildenden Abschlußkante 42, die näher an der Düsenachse liegt als die Anfangskante 40.

Durch die zur Düsenachse parallele Heranführung der Abflachung 30 an die Abschlußkante 42 ist erreicht, daß beim Voreinspritzhub der be­ vorzugte Kraftstoffstrahl etwa in Richtung des Pfeiles A in Fig. 1 austritt, so daß das Motorverhalten durch die Einbaulage der Ein­ spritzdüse bzw. der Ventilnadel praktisch unbeeinflußt bleibt. Gleichzeitig sorgt der schräg zur Düsenachse angeordnete Flächenbe­ reich 36 dafür, daß sich bei starker Verkokung zumindest während eines Teils des Voreinspritzhubes der Durchlaßguerschnitt zwangsläu­ fig öffnet und sich mit dem Ventilnadelhub stetig vergrößert.

Die Einspritzdüse nach Fig. 3 stimmt mit dem vorbeschriebenen Aus­ führungsbeispiel bis auf das Merkmal überein, daß die Abflachung am Drosselzapfen 20 a durch einen einzigen, konkav gekrümmten Flächenbe­ reich 50 gebildet ist, der oben in den Kehlenradius 52 zur Stufen­ kante 19 übergeht und unten tangential an einer gedachten, parallel zur Düsenachse verlaufenden und die Abschlußkante 42 in sich auf­ nehmenden Ebene 54 herangeführt ist. Bei einer alternativen Ausfüh­ rung könnte der Flächenbereich 50 unten auch analog zum Flächenbe­ reich 36 der Einspritzdüse nach Fig. 1 in einen zweiten, ebenen und parallel zur Düsenachse ausgerichteten Flächenbereich übergehen.

Claims (3)

1. Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen, mit einem Dü­ senkörper, in welchem ein der Kraftstoffströmung entgegengerichteter Ventilsitz gebildet und eine von diesem nach innen abhebende Ventil­ nadel verschiebbar gelagert ist, die stromab ihrer Ventilsitzfläche einen im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Drosselzapfen trägt, der in der Schließstellung der Ventilnadel und über einen Teil ihres Öffnungshubes in eine an den Ventilsitz anschließende Düsenbohrung taucht und an seinem Umfang mit einer der Bildung eines bevorzugten Durchlaßquerschnitts in der Düsenbohrung dienenden Abflachung ver­ sehen ist, deren der Ventilsitzfläche benachbarter Anfangsbereich schräg zur Düseachse verläuft und deren stromab liegender Endbereich an einer Abschlußkante am Drosselzapfen endet, die näher an der Dü­ senachse liegt als der Anfangsbereich, so daß der Durchlaßquer­ schnitt beim Austreten des Drosselzapfens aus der Düsenbohrung größer ist als in der Schließstellung der Ventilnadel, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der brennraumseitige Endbereich der Abflachung (30, 50) mindestens annähernd parallel zur Düsenachse verlaufend an der Abschlußkante (42) endet.

2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachung (30) aus zwei axial hintereinander liegenden Flächenbe­ reichen (36, 38) besteht, von denen der stromauf liegende (36) schräg und der brennraumseitige (38) parallel zur Düsenachse ange­ ordnet ist.

3. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflachung (50) durch eine konkav gekrümmte Fläche gebildet ist, die tangential an eine gedachte, parallel zur Düsenachse verlaufende und die Abschlußkante (42) in sich aufnehmende Ebene (54) herangeführt ist.