DE4214646A1

DE4214646A1 - Kraftstoffeinspritzduese fuer vor- und haupteinspritzung

Info

Publication number: DE4214646A1
Application number: DE19924214646
Authority: DE
Inventors: Jaroslaw Dipl Ing Hlousek
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-05-02
Filing date: 1992-05-02
Publication date: 1993-11-04
Also published as: GB9307480D0; GB2266559A; GB2266559B; JPH0626416A

Description

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzdüse nach der Gattung des Anspruchs 1.

Bei einer solchen, beispielsweise aus der DE-OS 18 08 550 (Fig. 4) bekannten Einspritzdüse dient die mit dem ersten Ventilsitz zu sammenwirkende Hohlnadel zum Steuern der Voreinspritzung und die zentrale Ventilnadel mit dem Schließkopf, der mit dem Ventilsitz an der Hohlnadel zusammenwirkt und in Kraftstoffströmungsrichtung ab hebt, zum Steuern der Haupteinspritzung. Die Voreinspritzung erfolgt dabei durch Spritzlöcher in einen Stutzen am brennraumseitigen Ende des Düsenkörpers, in welchem Stutzen der Endabschnitt der Hohlnadel stromabwärts deren mit dem ersten Ventilsitz zusammenwirkenden konischen Ventilsitzfläche geführt ist. In diesem Endabschnitt ist auch der Ventilsitz für den nach außen öffnenden Schließkopf an geordnet, so daß die Spritzrichtungen der Voreinspritzstrahlen und die des Haupteinspritz-Schirmstrahls stark divergieren.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzdüse mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß durch die Steuerung der Haupteinspritzung mittels der Hohlnadel, welche die zentrale Ventilnadel für die Voreinspritzung aufnimmt, beim Abheben der Hohl nadel von ihrem Ventilsitz gleichzeitig Kraftstoff durch den Quer schnitt für Voreinspritzung und durch den Querschnitt für Hauptein spritzung in den Brennraum eingespritzt wird, so daß eine intensive Kraftstoffverteilung und -Aufbereitung in der verdichteten Luft im Brennraum erzielt wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzdüse möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 den brennraumseitigen Teil einer Kraftstoffeinspritzdüse im Längsschnitt und Fig. 2 eine Einzelheit A der Kraftstoffeinspritzdüse nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Ein Düsenkörper 11, der mit einer Spannmutter 12 an einem Düsen halter 13 befestigt ist, hat in einer brennraumseitigen Kuppe 14 in zwei axial versetzten Lochkreisen in den Brennraum einer Brennkraft maschine gerichtete Spritzlöcher 15, 16 für Vor- und Hauptein spritzung. Stromauf jeder dieser Ebenen mit den Spritzlöchern 15, 16 sind im Düsenkörper 11 je ein konischer Ventilsitz 17, 18 ange ordnet, die voneinander durch eine Ringnut 19 getrennt sind. Die Spritzlöcher 15 für die Voreinspritzung gehen von dieser Ringnut 19 und die Spritzlöcher 15 weiter stromab von einer Sackbohrung 20 in der Kuppe 14 aus. Im Düsenkörper 11 sind zwei koaxiale Ventilnadeln verschiebbar angeordnet, von denen die eine als Hohlnadel 21 mit einer mit dem Ventilsitz 17 zusammenwirkenden, konischen Sitzfläche 22 ausgebildet ist. Die andere Ventilnadel 26, die koaxial in der Hohlnadel 21 mit einem zulaufseitigen Führungsabschnitt 23 gleitend geführt ist und mit einem im Durchmesser abgesetzten Folgeabschnitt 24 einen Zuführkanal 25 begrenzt, trägt an ihrem brennraumseitigen Ende einen Schließkopf 27 mit einer konischen, mit dem Ventilsitz 18 im Düsenkörper 11 zusammenwirkenden Sitzfläche 28 und einer von dieser dem Schaft zugewandten, konischen Sitzfläche 29, die mit einem radial inneren Ventilsitz 31 am brennraumseitigen Ende der Hohlnadel 21 zusammenwirkt, der etwa auf gleicher Höhe angeordnet ist, wie die radial außen angeordnete Sitzfläche 22.

Die Hohlnadel 21 ist mit ihrem zulaufseitigen Führungsabschnitt 33 im oberen Teil des Düsenkörpers 11 gleitend gelagert und über eine Druckschulter 34 im Bereich einer Druckkammer 35 im Düsenkörper 11 einen Ringspalt 36 bildend im Durchmesser abgesetzt. Die Druckkammer 35 ist über einen Zulaufkanal 41 im Düsenkörper 11 und im Düsen halter 13 sowie eine Zulaufleitung 42 mit einer Einspritzpumpe 43 für Haupteinspritzung verbunden. Der Zuführkanal 25 zwischen dem brennraumseitigen Abschnitt der Hohlnadel 21 und der Ventilnadel 26 ist durch radiale Durchbrüche 45 in der Hohlnadel 21, einem Zulauf kanal 46 im Düsenkörper 11 und im Düsenhalter 13 sowie eine Zulauf leitung 47 mit einer Einspritzpumpe 48 für Voreinspritzung verbunden.

Eine Schließfeder 51 im Düsenhalter 13 drückt über ein Druckstück 52 die mit ihrem Führungsabschnitt 33 in der Führungsbohrung 32 im Düsenkörper 11 verschiebbare Hohlnadel 21 mit der Sitzfläche 22 gegen den Ventilsitz 17 im Düsenkörper 11. Eine zweite Schließfeder 53, die in miteinander ausgerichteten Sackbohrungen 54, 55 in der Hohlnadel 21 und in dem Druckstück 52 angeordnet ist und sich am Grund der Sackbohrung 54 in der Hohlnadel 21 abstützt, zieht an einem Kopf 56 am zulaufseitigen Ende der Ventilnadel 26 angreifend den Schließkopf 27 der Ventilnadel 26 gegen den inneren Ventilsitz 31 an der Hohlnadel 21.

Die oben beschriebene Kraftstoffeinspritzdüse wirkt wie folgt:

Bei drucklosen Zulaufkanälen 41 und 46 drückt die Schließfeder 51 die Hohlnadel 21 mit deren Sitzfläche 22 auf den Ventilsitz 17 im Düsenkörper 11 und die Schließfeder 53 zieht die Ventilnadel 25 mit der Sitzfläche 29 des Schließkopfs 27 gegen den Ventilsitz 31 an der Hohlnadel 21, so daß die Verbindungen zu den Spritzlöchern 15, 16 unterbrochen und die brennraumseitige Sitzfläche 28 des Schließ kopfes 27 vom Ventilsitz 18 im Düsenkörper 11 abgehoben ist.

Zum Einleiten und Durchführen der Voreinspritzung fördert die Ein spritzpumpe 48 eine kleine Menge Kraftstoff durch den Zulaufkanal 46 und die Durchbrüche 45 in den Zuführkanal 55, so daß der auf den Schließkopf 27 wirkende Druck die Ventilnadel 26 entgegen der Kraft der Schließfeder 53 verschiebt, wobei die zulaufseitige Sitzfläche 29 vom Ventilsitz 31 an der Hohlnadel 21 abhebt und nach einem relativ kleinen Hub an der brennraumseitigen Sitzfläche 28 am Ven tilsitz 18 im Düsenkörper 11 dichtend anliegt. Durch den Ventilspalt zwischen dem Ventilsitz 31 und der Sitzfläche 29 sowie durch die Ringnut 19 strömender Kraftstoff dringt durch die engen Spritzlöcher 15, die von der Ringnut 19 ausgehen, und wird als Strahlen in den Brennraum gespritzt. Bei nachlassendem Druck schließt der Schließ kopf 27 die Verbindung zur Pumpe 48 wieder; die Voreinspritzung ist beendet.

Danach oder nach einer bestimmten Pause, wenn die Zündung im Brenn raum einsetzt, fördert die Haupteinspritzpumpe 43 Kraftstoff durch den Zulaufkanal 41 in den Druckraum 35. Der ansteigende Druck hebt die Hohlnadel 21 mit ihrer Sitzfläche 22 vom Ventilsitz 17 im Düsen körper 11 ab, wobei die mit ihrem Schließkopf 27 den Zuführkanal 25 abdichtende Ventilnadel 26 mitgenommen wird. Durch die Ventilspalte zwischen dem Ventilsitz 17 und der Sitzfläche 22 der Hohlnadel 21 sowie zwischen dem Ventilsitz 18 und der Sitzfläche 28 am Schließ kopf 27 strömender Kraftstoff wird sowohl durch die stromabwärts des Ventilsitzes 17 als auch die stromabwärts des Ventilsitzes 18 liegenden Spritzlöcher 15 und 16 in den Brennraum unter weiter Ver teilung in die zur Zündung bestens vorbereitete, verdichtete Luft gespritzt.

Ergänzend wird bemerkt, daß insbesondere das Ventil mit dem Ventil sitz 18 im Düsenkörper 11 und der Sitzfläche 28 am Schließkopf 27 das bei der Voreinspritzung die Verbindung zu den weiter stromab wärts liegenden Haupteinspritzlöcher 16 sperrt, auch als Flachsitz ventil ausgebildet sein kann. Ferner kann der von den Hauptein spritzlöchern 16 gebildete Spritzquerschnitt auch durch einen Ring spalt zwischen einem Drosselzapfen am Schließkopf 27 und einem diesen umgebenden Stutzen am Düsenkörper geformt sein.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzdüse für die Vor- und Haupteinspritzung bei einer luftverdichtenden Brennkraftmaschine, mit einem Düsenkörper mit einem ersten und einem zweiten Ventilsitz, mit einer in einer Führungsbohrung verschiebbar gelagerten, als Hohlnadel ausgebildeten Ventilnadel, die beim Öffnungshub gegen die Kraft einer ersten Schließfeder und entgegen der Kraftstoffströmungsrichtung vom ersten Ventilsitz abhebt, und mit einer mit radialem Spiel als Zuführkanal in der Hohlnadel verschiebbaren und von einer sich an der Hohlnadel abstützenden, zweiten Schließfeder belasteten Ventilnadel mit einem Schließkopf, der beim Öffnungshub der Ventilnadel gegen die Kraft der zweiten Schließfeder und in Kraftstoffströmungsrichtung von einem dritten Ventilsitz am brennraumseitigen Ende der Hohlnadel abhebt, dadurch gekennzeichnet, daß sich in Kraftstoffströmungs richtung abwärts des ersten Ventilsitzes (17) eine Ringnut (19) und daran ein dritter Ventilsitz (18) im Düsenkörper (11) anschließen, daß von der Ringnut (19) aus Spritzlöcher (15) für die Vorein spritzung abgehen, und daß der Schließkopf (27) bei Druckaufbau im Kraftstoffzuführkanal (25) in einer zweiten Stellung am dritten Ventilsitz (18) anliegt, so daß die Spritzlöcher (15) für die Vor einspritzung über die Ringnut (19) mit dem Kraftstoffzuführkanal (25) verbunden werden.

2. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Schließkopf (27) der Ventilnadel (25) zusammen wirkende zweite Ventilsitz (31) an der Hohlnadel (21) radial innen etwa in gleicher Höhe wie die mit dem ersten Ventilsitz (17) im Düsenkörper (11) zusammenwirkende, radial äußere Sitzfläche (22) der Hohlnadel (26) angeordnet ist.

3. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der stromabwärts der Ringnut (19) und des daran strom abwärts anschließenden Ventilsitzes (18) im Düsenkörper (11) ge legene Einspritzquerschnitt als Spritzlöcher (16) in einer Kuppe (14) am Düsenkörper (11) ausgebildet ist.