DE4016787A1

DE4016787A1 - Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE4016787A1
Application number: DE19904016787
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing Hofmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1990-05-25
Filing date: 1990-05-25
Publication date: 1991-11-28

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoff-Einspritzdüse für Brenn kraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei Kraft stoff-Einspritzdüsen dieser Art wird die Öffnungs- und Schließbe wegung der Ventilnadel durch eine oder mehrere auf diese wirkende Schließfedern bestimmt, welche als Schraubenfedern aus Stahl ge bildet sind. Um den schnellen Belastungswechseln über lange Zeit Stand zu halten, haben die Schließfedern Abmessungen, die einen be stimmten, nicht zu verringernden Raum einnehmen. Dementsprechend haben die Einspritzdüsen eine bestimmte Länge und Dicke.

Vorteile der Erfindung

Die Kraftstoff-Einspritzdüse mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat insbesondere den Vorteil, daß sie aufgrund kleiner Außenabmessungen für einen günstigen Einbau in Brennkraftmaschinen besonders geeignet ist. Da ihre als Schließfeder wirkende Druckdose bzw. Druckdosen im Druckraum der Einspritzdüse angeordnet sind, er gibt sich außerdem der Vorteil, daß eine Leckölrückführleitung ent fallen kann. Ferner sind bei entsprechender Ausbildung der Druck dosen besonders geeignete Federkennlinien erzielbar.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 ange führten Einspritzdüse möglich. Besonders vorteilhaft zum Bilden großer Ventilhübe sind mehrere zu einer Einheit zusammengefaßte Druckdosen nach Anspruch 2. Wenn bei solchen Druckdoseneinheiten das Zusammendrücken einer oder mehrerer Druckdosen durch einen Anschlag nach Anspruch 5 begrenzt ist, wird nach einem wenig Druck erfordern den Vorhub ein Haupthub mit hohem Druck erzeugt. Ähnlich können durch eine besondere Gestaltung der Wände der Druckdosen nach An spruch 6 eine progressive Federkennlinie oder besondere Einspritz verlaufsformungen erzielt werden.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge stellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 und 2 die beiden Ausführungsbeispiele im Längsschnitt.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Einspritzdüse nach Fig. 1 hat einen Düsenkörper 10, der zu sammen mit einer Zwischenscheibe 11 mit einer Überwurfmutter 12 an einem hülsenförmigen Haltekörper 13 festgespannt ist. Der Düsen körper 10 hat eine Längsbohrung 15, an deren brennraumseitiger Mündung ein konischer Ventilsitz 16 gebildet ist. Stromabwärts des Ventilsitzes 16 schließt sich ein Sackloch 17 in einer Kuppe 18 mit mehreren Spritzlöchern 19 an. In der Längsbohrung 15 des Düsen körpers 10 erstreckt sich unter Belassung eines Ringspalts 21 eine Ventilnadel 20, an deren brennraumseitigem Ende ein Dichtkegel 22 mit dem Ventilsitz 16 zusammenwirkt. Den Hub der Ventilnadel 20 begrenzt die als Anschlag wirkende Zwischenscheibe 11, zu der die dem Dichtkegel 22 gegenüberliegende Stirnseite der Ventilnadel 20 in Schließstellung den Abstand h_G aufweist. In der Nähe des Dicht kegels 22 stehen an der Ventilnadel 20 radial mehrere Rippen 23 ab, die die Ventilnadel 20 in der Längsbohrung 15 führen.

Die Durchgangsbohrung des Haltekörpers 13 ist an dem dem Düsen körper 10 gegenüberliegenden Ende mit einem Einschraub-Stopfen 25 verschlossen und mit einem Dichtring 26 abgedichtet, so daß zwischen dem Stopfen 25 und dem Düsenkörper 10 ein zylindrischer Druckraum 27 gebildet ist. In diesem Druckraum 27 ist eine Schließfeder 30 für die Ventilnadel 20 angeordnet. Die Schließfeder 30 besteht aus mehreren hintereinander angeordneten und miteinander zu einer Ein heit fest verbundenen Druckdosen 31. Die flach und kreisrund ausge bildeten Druckdosen 31 haben einen an die Weite des Druckraumes 27 mit Spiel angepaßten Außenumfang und umschließen je einen Hohl raum 32, der mit Luft oder Gas gefüllt oder auch vakuumiert ist. Hergestellt sind die Druckdosen 31 aus je zwei spiegelbildlich zu einander angeordneten Schalen 33, 34, deren aneinander liegende Ränder miteinander dicht verschweißt sind. Die Schalen 33, 34 bzw. die Druckdosen 31 bestehen aus Metall, vorzugsweise Stahl. In ihrem mittleren Bereich haben die Schalen 33, 34 axial abstehende An sätze 35, mit denen die Druckdosen 31 einer Einheit miteinander und mit der einen endseitigen mit dem Stopfen 25 stumpf verschweißt sind. Die der Ventilnadel 20 zugekehrte Druckdose 31 hat einen ver längerten Ansatz 36, der mit der Stirnseite der Ventilnadel 20 ver schweißt oder durch einen Festsitz mit dieser fest verbunden ist. Dieser Ansatz 36 ragt durch ein Loch 37 in der Zwischenscheibe 11, durch das auch der Druckraum 27 mit dem zum Ventilsitz 16 führenden Ringspalt 31 verbunden ist. Zum Durchführen der Ventilnadel 20 durch die Zwischenscheibe 11 ist radial neben dem Loch 37 ein nicht dar gestelltes, mit diesem verbundenes Loch mit größerem Durchmesser angeordnet.

Zum Zuführen von Kraftstoff von einer Einspritzpumpe in den Druck raum 27 und zum Ventilsitz 16 führt durch den Stopfen 25 ein Druck kanal 38, der sich nahe des Druckraums 27 gabelt.

Zum Einstellen des Öffnungs- bzw. Schließdrucks der Ventilnadel 20 wird die aus dem Stopfen 25, der Druckdosen-Einheit 31 und der Ven tilnadel 20 bestehende Einheit mehr oder weniger weit in den Halte körper 13 eingeschraubt, wobei die elastisch verformbaren Druck dosen 31 bei auf den Ventilsitz 16 gedrücktem Dichtkegel 22 axial zusammengedrückt werden. Die Einstellung wird durch eine auf den Stopfen 25 aufgeschraubte, gegen den Haltekörper 13 gespannte Kontermutter 28 gesichert.

Beim Fördern von Kraftstoff in den bereits gefüllten Druckraum 27 werden die Druckdosen 31 bei über den eingestellten Öffnungsdruck ansteigendem Druck weiter axial zusammengepreßt, wobei sich ihre axiale Ersteckung verkleinert, so daß die Ventilnadel 20 mit ihrem Dichtkegel 22 vom Ventilsitz 16 weggezogen wird, worauf Kraftstoff durch die Spritzlöcher 19 unter Druck in den Brennraum gespritzt wird. Der Nadelhub h_G wird durch Anschlagen der Ventilnadel 20 an der Zwischenscheibe 11 begrenzt.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Druckdosen-Einheit aus vier Druckdosen 31. Je nach gewünschter Schließkraft und dem gewünschten Nadelhub können auch weniger oder mehr Druckdosen zu einer Einheit zusammengefaßt werden. In vielen Fällen ist es erwünscht, daß die Druck/Weg-Kennlinie der Druckdosen einheit linear verläuft. Um dies zu erreichen, haben die Wände der Druckdosen eine bestimmte gleichmäßige Dicke. In manchen Fällen ist jedoch eine progressiv ansteigende Kennlinie erwünscht; dies läßt sich erreichen, wenn zum Beispiel die Wanddicke der Druckdosen von innen nach außen abnimmt oder umgekehrt, oder wenn Druckdosen mit einander verbunden werden, die aus Werkstoffen mit einem ver schiedenen C-Wert bestehen. Schließlich läßt sich auch eine Feder kennlinie ausbilden, die einer flachen Kennlinie folgend nach einem bestimmten Vorhub einen Haupthub mit steiler Kennlinie hat. Dies läßt sich beispielsweise erreichen, wenn im Hohlraum einer der Druckdosen 31 ein Anschlagansatz 39 axial vorsteht, der beim Zu sammendrücken der Dosen 31 nach dem Vorhub an der Gegenseite an schlägt und damit das weitere Zusammendrücken dieser einen Druckdose kurzschließt, so daß nur noch die anderen Druckdosen 31 der Einheit für den Haupthub zusammengedrückt werden können.

Das Ausführungsbeispiel einer Einspritzdüse nach Fig. 2 hat einen besonders einfachen Aufbau und ist ebenso leicht zu montieren. Bei ihm sind der Düsenkörper 10 und der Haltekörper 13 als ein einziges Bauteil 40 ausgebildet, während die übrigen Teile unter Weglassung der Zwischenscheibe 11 und der Überwurfmutter 12 im wesentlichen gleich ausgebildet sind wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.

Claims

1. Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen mit einem Düsen körper, mit einer im Düsenkörper verschiebbar gelagerten, mit einem Ventilsitz zusammenwirkenden Ventilnadel und mit einer die Ventil nadel gegen den Ventilsitz drückenden Schließfeder, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schließfeder (30) aus mindestens einer Druck dose (31) gebildet ist, welche in einem vom kraftstoffdruckbeauf schlagten Druckraum (27) angeordnet ist, und daß die Ventil nadel (20) mit der Druckdose fest verbunden ist.

2. Kraftstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Druckdosen (31) hintereinander angeordnet und fest mit einander zu einer Einheit verbunden sind.

3. Kraftstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Druckdose (31) aus je zwei metallischen, an den Rändern miteinander spiegelbildlich dicht verschweißten Schalen (33, 34) gebildet ist.

4. Kraftstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke der Schalen (33, 34) radial von innen nach außen variiert.

5. Kraftstoff-Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer Druckdose (31) ein das axiale Zusammendrücken begrenzender Anschlag (39) angeordnet ist.

6. Kraftstoff-Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß bei einer mehrere Druckdosen (31) um fassenden Einheit die Schalen (33, 34) verschiedener Druckdosen aus Metallen mit verschiedenem C-Wert gebildet sind, so daß die Einheit eine progressive Federkennlinie hat.

7. Kraftstoff-Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß der die Druckdosen (31) aufnehmende Druck raum (27) einerseits vom Düsenkörper (10) und andererseits von einem Stopfen (25) gebildet ist, mit dem die zu einer Einheit zusammenge faßten Druckdosen (31) fest verbunden sind.