DE8424288U1

DE8424288U1 - Fuel injector for internal combustion engines

Info

Publication number: DE8424288U1
Application number: DE19848424288
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1984-08-16
Filing date: 1984-08-16
Publication date: 1985-12-12
Also published as: JPS61106972A

Description

.. 1S 5 δ 6.. 1S 5 δ 6

27·7·198U Ki/Wl27 · 7 · 198U Ki / Wl

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1

Kraftatoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen Stand der Technik Fuel injection nozzle for internal combustion engines State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoff-Einspritzdüse nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei bekannten Einspritzdüsen dieser Gattung ist das zur Kraftübertragung von der Schließfeder auf die Ventilnadel vorgesehene Druckstück einteilig ausgeführt. Das hat den Nachteil, daß sich die Druckfläche am Druckstück verhältnismäßig schlecht bearbeiten läßt, so daß sie nur eine mäßige Form- und Oberflächengüte hat. Dies fördert im Verein mit den auftretenden hohen Flächen- und Kantenpressungen den Verschleiß der Teile, der seinerseits einen Öffnungsdruckabfall zur Folge hat und in ungünstigen Fällen zu einem vorzeitigen Ausfall der Einspritzdüse führen kann.The invention is based on a fuel injection nozzle according to the genre of the main claim. In known injection nozzles of this type, this is for power transmission The pressure piece provided by the closing spring on the valve needle is made in one piece. That has the disadvantage that the pressure surface on the pressure piece can be processed relatively poorly, so that it only has a moderate shape and has surface finish. In combination with the high surface and edge pressures that occur, this promotes the Wear of the parts, which in turn leads to a drop in opening pressure and, in unfavorable cases, to premature failure of the injector.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sich die Flächen zur Druckübertragung undThe arrangement according to the invention with the characteristic Features of the main claim has the advantage that the surfaces for pressure transmission and

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Führung am Druckstück leichter und genauer bearbeiten und dadurch die Form- und Oberflächengüten dieser Flächen merklich verbessern lassen. Außerdem kann die Druckfläche größer bemessen und dadurch die Flächenpressung verringert werden. Durch eine mehrteilige Ausführung des Druckstückes ist ferner erreicht, daß an den Verschleißstellen zur Schließfeder und zur Ventilnadel die für die jeweils auftretende Verschleißart günstigste Werkstoffpaarung vorgesehen werden kann. In Fällen mit besonders hohen Anforderungen können auch schwer bearbeitbare Werkstoffe, wie Hartmetalle und Keramik, eingesetzt werden.Process the guide on the pressure piece more easily and more precisely and thereby the shape and surface quality of this Let surfaces improve noticeably. In addition, the pressure surface can be dimensioned larger and thereby the surface pressure be reduced. A multi-part design of the pressure piece also achieves that at the wear points on the closing spring and on the valve needle, the type of wear that occurs in each case the most favorable material pairing can be provided. In cases with particularly high requirements Materials that are difficult to machine, such as hard metals and ceramics, can also be used.

Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der Anordnung nach dem Hauptanspruch möglich.The features specified in the subclaims are advantageous developments of the arrangement the main claim possible.

Eine besonders hohe Planparallelität der Druckfläche zur Auflagefläche für die Schließfeder am Druckstück läßt sich mit den Merkmalen des Anspruchs 3 erzielen.A particularly high level of plane parallelism between the pressure surface and the contact surface for the closing spring on the pressure piece can be achieved with the features of claim 3.

Eine einfache Ausführung, die gegenüber einer einteiligen Ausbildung des Druckstücks nur einen kurzen Zylinder stift zusätzlich benötigt, ergibt sich mit den Merkmalin der Ansprüche h und 5· Diese Ausführungen haben den weiteren Vorteil, daß die Druckfläche an einem anderen Material gebildet sein kann als die Auflagefläche für die Ventilfeder.A simple design which, compared to a one-piece design of the pressure piece, only requires a short cylinder pin, results from the features of claims h and 5. These designs have the further advantage that the pressure surface can be formed from a different material than the support surface for the valve spring.

Bei den Ausführungen nach den Ansprüchen 6 und T kann der die Druckfläche aufweisende Scheibenkörper vorteilhaft aus Hartmetall oder Keramik bestehen, so daß sich diese Ausführungen für extrem hohe Beanspruchungen besonders eignen.In the embodiments according to claims 6 and T, the disk body having the pressure surface can be advantageous made of hard metal or ceramic, so that these versions are suitable for extremely high loads particularly suitable.

Zeichnungdrawing

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Einspritzdüse mit einem Druckstück bekannter, einteiliger Ausführung im Schnitt, Figur 2 das Druckstück nach Figur 1 vergrößert und im Schnitt, und die Figuren 3 bis 7 fünf verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Schnittbildern entsprechend Figur 2.Several embodiments of the invention are shown in FIG Drawing shown and explained in more detail in the following description. Figure 1 shows a Injection nozzle with a pressure piece of known, one-piece design in section, FIG. 2 the pressure piece according to Figure 1 enlarged and in section, and Figures 3 to 7 five different embodiments of the Invention on the basis of sectional images corresponding to FIG. 2.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments

Die zum Siiand der Technik gehörende Einspritzdüse nach Figur 1 hat einen Düsenkörper 10, in welchem ein Ventilsitz 12 gebildet und eine Ventilnadel ^k verschiebbar gelagert ist. Die Ventilnadel 1U hat einen kegeligen Abschnitt 16, welcher eine mit dem Ventilsitz 12 zusammenarbeitende Ventilfläche bildet. An den Abschnitt 16 schließt sich ein Drosselzapfen 18 an, der mit geringem Spiel durch eine Düsenbohrung 20 greift, welche vom Ventilsitz 12 ausgehend zur brennraumseitigen Stirnfläche 22 des Düsenkörpers 10 führt.The injection nozzle according to FIG. 1, which belongs to the state of the art, has a nozzle body 10 in which a valve seat 12 is formed and a valve needle ^ k is displaceably mounted. The valve needle 1U has a conical section 16 which forms a valve surface that cooperates with the valve seat 12. A throttle pin 18 adjoins the section 16 and engages with little play through a nozzle bore 20 which, starting from the valve seat 12, leads to the end face 22 of the nozzle body 10 on the combustion chamber side.

1956619566

- Il -- Il -

Der Düsenkörper 10 ist zusammen mit einer Zwischenscheibe 2U durch eine Überwurfmutter 26 an einem Düsenhalter 28 festgespannt. Dieser ist mit einem Anschlußstutzen 30 für eine Kraftstoff-Zuführungsleitung versehen, der über Kanäle 32, Sk, 36, 38 und ho mit einem Druckraum U2 im Düsenkörper 10 verbunden ist. Der Druckraum U2 ist über den Ventilsitz 12 mit der Düsenbohrung 20 verbunden und im Bereich des Druckraums k2 ist die Ventilnadel 1U mit einer Druckschulter UU versehen.The nozzle body 10 is clamped together with an intermediate disk 2U by a union nut 26 on a nozzle holder 28. This is provided with a connecting piece 30 for a fuel supply line which is connected to a pressure chamber U2 in the nozzle body 10 via channels 32, Sk, 36, 38 and ho. The pressure chamber U2 is connected to the nozzle bore 20 via the valve seat 12 and the valve needle 1U is provided with a pressure shoulder UU in the area of the pressure chamber k2.

Die Ventilnadel 1U hat stromauf einen Zapfen U6, der in eine gestufte Mittenbohrung der Zwischenscheibe 2k hineinragt und ein einteiliges Druckstück kQ trägt, über welches ein in einer Kammer 50 des Düsenhalters 28 angeordnete Schließfeder 52 auf die Ventilnadel 1U im Schließsinn einwirkt. Die Kraft der Schließfeder 52 ist dem Druck des Kraftstoffs entgegengerichtet, welcher dieser im Ringraum k2 auf die Druckschulter UU der Ventilnadel 1U ausübt.The valve needle 1U has a pin U6 upstream, which protrudes into a stepped central bore of the intermediate disk 2k and carries a one-piece pressure piece kQ, via which a closing spring 52 arranged in a chamber 50 of the nozzle holder 28 acts on the valve needle 1U in the closing direction. The force of the closing spring 52 is opposed to the pressure of the fuel, which the fuel exerts in the annular space k2 on the pressure shoulder UU of the valve needle 1U.

Beim Öffnungshub der Ventilnadel 1U spritzt zunächst ein mengenmäßig begrenzter Vorstrahl durch den Drosselspalt zwischen Drosselzapfen 18 und Düsenbohrung 22 aus. Wenn der Drosselzapfen 18 aus der Düsenbohrung 20 ausgetreten ist, wird durch den dann wesentlich größeren Öffnungsquer schnitt der Düsenbohrung 20 der Hauptstrahl des Kraftstoffs ausgespritzt.During the opening stroke of the valve needle 1U, a quantity-limited pre-jet initially sprays through the throttle gap between throttle pin 18 and nozzle bore 22. if the throttle pin 18 emerged from the nozzle bore 20 is, through the then much larger opening cross-section of the nozzle bore 20, the main jet of the fuel sprayed out.

Das in der Einspritzdüse nach Figur 1 verwendete einteilige Druckstück U8 hat gemäß Figur 2 eine ebene Druckfläche 5U, an welcher die Stirnfläche des Zapfens U6 der Ventilnadel 1U anliegt. Ferner ist das Druckstück U8 mit einem axialen Ringkragen 56 versehen, an welchemThe one-piece pressure piece U8 used in the injection nozzle according to FIG. 1 has a plane according to FIG Pressure surface 5U, on which the end face of the pin U6 the valve needle 1U is applied. Furthermore, the pressure piece is U8 provided with an axial annular collar 56 on which

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innen eine zylindrische Führungsfläche 58 für das Druckstück 1*8 an der Ventilnadel "lU, U6 gebildet ist. Die Druckfläche 5U ist verhältnismäßig schwierig zu beabeiten, so daß sich mit tragbarem Aufwand nur eine mittlere Form- und Oberflächengüte erzielen läßt.inside a cylindrical guide surface 58 for the Pressure piece 1 * 8 formed on the valve needle "lU, U6 is. The printing surface 5U is relatively difficult to be worked on so that only a medium quality of shape and surface can be achieved with affordable effort.

Um diesen Mangel zu beheben, ist, wie die Figuren 3 bis 7 zeigen, das Druckstück erfindungsgemäß aus mindestens zwei Teilen zusammengesetzt.In order to remedy this deficiency, as FIGS. 3 to 7 show, the pressure piece according to the invention consists of at least composed of two parts.

Das Druckstück nach Figur 3 hat einen Grundkörper 60 mit einem einstückig angeformten Zapfen 62, dessen Stirnfläche als Druckfläche 5^ dient und auf dem eine Buchse 6U festsitzt, an der innen die Führungsfläche 58 gebildet ist. Die Druckfläche 5U wird vor dem Aufsetzen der Buchse 6U auf den Zapfen 62 fertig bearbeitet, wobei mit erprobten und gut beherrschbaren Fertigungsmaßnahmen und -mitteln eine hohe Oberflächengüte an der Druckfläche 5¹* und eine hohe Planparallelitat von Druckfläche 5^ und Auflagefläche 66 für die Schließfeder 52 erzielt werden kann.The pressure piece according to FIG. 3 has a base body 60 with an integrally molded pin 62, the end face of which serves as a pressure surface 5 ^ and on which a bush 6U is firmly seated, on which the guide surface 58 is formed on the inside. The pressure surface 5U is finished before the socket 6U is placed on the pin 62, with proven and easily controllable manufacturing measures and means a high surface quality on the pressure surface 5 ¹ * and a high plane parallelism of the pressure surface 5 ^ and contact surface 66 for the closing spring 52 can be achieved.

Das Druckstück nach Figur U hat einen Grundkörper 68 mit einer gestuften Bohrung 70, in welche ein Zylinderstift 72 bis zur Anlage an einer Schulter Jh eingepreßt ist. Die Druckfläche 3k ist am Zylinderstift 72 und die Führungsfläche 58 ist innen an einem erweiterten Bohrungsabschnitt 76 an der ventilseitigen Ausmündung der Bohrung 70 gebildet. Diese Ausführung kommt mit dem einfachen Zylinderstift als zusätzliches Teil aus, welches vor dem Einsetzen in den Grundkörper 68 genau bearbeitet werden kann. Ferner hat diese Ausführung den Vorteil, daßThe pressure piece according to FIG. U has a base body 68 with a stepped bore 70 into which a cylinder pin 72 is pressed until it rests against a shoulder Jh. The pressure surface 3k is formed on the cylinder pin 72 and the guide surface 58 is formed on the inside on an enlarged bore section 76 at the mouth of the bore 70 on the valve side. This embodiment makes do with the simple cylinder pin as an additional part, which can be precisely machined before being inserted into the base body 68. Furthermore, this design has the advantage that

t » · ■t »· ■

5 β 6/ 5 β 6 /

die Druckfläche 54 und die Auflagefläche 66 für die Schließfeder an unterschiedlichen Materialien gebildet sein können.the pressure surface 54 and the support surface 66 for the closing spring can be formed from different materials.

Beim Ausführungsheispiel nach Figur 5 bat das Druckstück einen Grundkörper 80, der mit einer glatten, durchgehenden Bohrung 82 versehen ist, in welcher ein relativ langer Zylinderstift dk durch geeignete Mittel unverschiebbar festgehalten sitzt; Die Druckfläche 5^ ist an der einen Stirnseite des Zylinderstiftes 8k gebildet, während die Führungsfläche 58 an der ventilseitigen Ausmündung der durchgehenden Bohrung 82 vorgesehen ist.In the exemplary embodiment according to FIG. 5, the pressure piece had a base body 80 which is provided with a smooth, continuous bore 82 in which a relatively long cylindrical pin dk is fixed by suitable means so that it cannot be displaced; The pressure surface 5 ^ is formed on one end face of the cylinder pin 8k , while the guide surface 58 is provided at the opening of the through hole 82 on the valve side.

Figur 6 zeigt ein Druckstück mit einem Grundkörper 86, an dessen ventilnadelseitiger Stirnfläche ein Scheibenkörper 88 aus Hartmetall oder Keramik befestigt ist, der im zentralen Bereich seiner vom Grundkörper 86 abgekehrten Seite die Druckfläche 5k bildet. Am Scheibenkörper 88 ist ein Ringkörper 90 befestigt, dessen innere Bohrungswand als Führungsfläche 58 dient. Diese Ausführung ist besonders verschleißfest und daher für hohe Beanspruchungen geeignet.FIG. 6 shows a pressure piece with a base body 86, on whose end face on the valve needle side a disk body 88 made of hard metal or ceramic is attached, which forms the pressure surface 5k in the central area of its side facing away from the base body 86. An annular body 90, the inner bore wall of which serves as a guide surface 58, is fastened to the disk body 88. This version is particularly wear-resistant and therefore suitable for high loads.

Bei dem einen Grundkörper 92 aufweisenden.Druckstück nach Figur 7 ist eine Buchse 9U auf einem Zapfen 96 des Grundkörpers 92 befestigt, die innen die Führungsfläche ^C8 bildet. An der Stirnseite des Zapfens 96 ist ein Scheibenkörper 98 befestigt, an welchem die Druckfläche 5k vorgesehen ist. Auch diese Ausführung eignet sich für die Verwendung von Hartmetall oder Keramik für den Scheibenkörper 98.In the case of the pressure piece according to FIG. 7, which has a base body 92, a bushing 9U is fastened on a pin 96 of the base body 92, which on the inside forms the guide surface ^C 8. A disk body 98, on which the pressure surface 5k is provided, is attached to the end face of the pin 96. This embodiment is also suitable for the use of hard metal or ceramics for the disk body 98.

Claims

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• · ■ f -a ·* <' f• · ■ f -a · * <' f

566

July 27, 1984 Ki / Wl

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Expectations

1. Fuel injection nozzle for internal combustion engines, with a valve needle and a closing spring which acts on the valve needle via a pressure piece which, on its end face facing the valve needle, has a flat pressure surface that cooperates with the end face of the valve needle and one that overlaps the end face of the valve needle »Has a cylindrical guide surface, characterized in that the pressure piece is designed in several parts and the two surfaces (5 ^ or 58) on different parts (60, 6k or 72, 63 or 8U, 80 or 88, 90 or 98 , 9 * 0 of the pressure piece are formed.

2. Injection nozzle according to claim 1, characterized in that the pressure surface (5 ¹ O on the end face of a pin (62) formed in one piece on a base body (60, Figure 3) of the pressure piece and the guide surface (58) on a fixedly on the pin (62) seated bushing (6k) is formed.

3. Injection nozzle according to claim 1, characterized in that the pressure surface (5 ¹ O is formed on the end face of a cylinder pin (72, Figure k) which is inserted into a bore (70) in a base body (68) of the pressure piece, and that the guide surface (58) is formed at the opening of the bore (70) on the valve needle side.

f-9 5 ß f-9 5 ß

U. injection nozzle according to claim 3, characterized in that

that the cylinder pin (8k, Figure 5) receiving Bore (82) a base body (80) of the pressure piece, continuously penetrated.

5 · Injection nozzle according to claim 1, characterized in that

ζ net that the pressure surface (5M on a disc body

'·, (88, Figure 6) is formed, which on a Grii-rd-

body (86) of the pressure piece is attached, and that ") the guide surface (58) on one of the disk body (68) attached ring body (90) is provided.

6. Injection nozzle according to claim 1, characterized in that the pressure surface [5h) on a disc body (98) resting on a pin (96, Figure 7) of a base body (92) of the pressure piece and the guide surface (58) on one over the disc body (98) and the pin (96) pushed socket (9 ¹ O is formed.