DE855486C - Einspritzventil fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Einspritzventil für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einer durch den Kraftstoffdruck gesteuerten, im Ventilkörper geführten Nadel, die in der Ausflußrichtung des Kraftstoffs gesehen, hinter ihrer Abdichtfläche (Sitz) in einem in den Ventilkörper mindestens teilweise eintauchenden Zapfen endigt.
• Mit den als sog. Drosseldüsen bekannten Zapfendüsen dieser Art wird erreicht, daß über den ersten Teil des Einspritzvorgangs eine wesentlich gei ingere Kraftstoffmenge je Grad Kurbelumdrehung aus der Düse ausspritzt als im restlichen Verlauf des Einspritzvorgangs. Dieser anfänglich gedrosselte, im wesentlichen aber zusammenhängende Einspritzverlauf trägt besonders bei manchen Dieselmotorenbauarten viel dazu bei, daß die Maschine weicher läuft. Er wird bei den bekannten Drosseldüsen dadurch erzielt, daß die beim Anheben der Düsennadel durch den zusätzlichen Angriff des gespannten Kraftstoffs an der zwischen Nadelsitz und Zapfen vorhandenen Schulter entstehende Kraft, welche die Nadel in der Öffnungsrichtung rasch zu beschleunigen versucht, durch möglichst kleine Bemessung dieser Schulter klein gehalten und zudem ihrer Beschleunigungswirkung beraubt wird, indem die Steifigkeit der Nadelschließfeder so groß gewählt wird, daß die Zunahme der Federkraft schon über den Anfangsteil des Nadelhubs größer ist als jene zusätzliche Offnungskraft.
• Ein ähnlicher, ebenfalls anfangs gedrosselterEinspritzverlauf wie bei den bekannten Drosseldüsen, bei dem darüber hinaus eine mitunter wünschenswerte deutliche Trennung in Vor- und Haupteinspritzung zustande kommt, läßt sich gemäß der Erfindung bei Zapfendüsen erzielen, indem man am Zapfenmantel mindestens eine Steuerkante vorsieht, die im Verlauf des Nadelöffnungs'hubs den Durchflußquerschnitt zwischen Sitz und Düsenmündung derart steuert, daß einem ersten Hubteil, in dem nur ein geringer Zeitquerschnitt aufgesteuert wird, ein zweiter folgt, in dem der Durchflußquerschnitt sich gegebenenfalls bis auf Null verringert und an den sich dann ein dritter Hubteil anschließt, in dem der größte Ausflußquerschnitt aufgesteuert wird.
• Drei Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i als erstes Beispiel ein vollständiges Einspritzventil mit einer entgegen der Ausspritzrichtung öffnenden Nadel im Längsschnitt, Abb. 2 den Mündungsteil des Düsenkörpers und der Düsennadel nach Abb. i in wesentlich größerem Maßstab, Abb. 3 und :4 das zweite und dritte Beispiel in gleicher Darstellungsart wie Abb. 2.
• Ein Schaft i einer Düsennadel ist dichtend in einer Bohrung 2 eines Düsenkörpers 3 geführt. Der Düsenkörper 3 wird mit seiner oberen Stirnfläche durch eine Überwurfmutter :4 fest und dicht gegen die untere Schaftstirn eines Düsenhalters 5 gepreßt. In einer Längsbohrung des Halterschaftes 5 ist eine Druckstange 6 angeordnet, die an einem Ansatz 7 der Düsennadel angreift. Eine Ringschulter 8 am spritzseitigen Ende des Halterschaftes bildet einen Hubbegrenzungsanschlag für die Düsennadel, so daß diese aus ihrer gezeichneten Schließstellung sich um den Weg H beim Öffnungshub bewegen kann. In der Schließstellung sitzt die Nadel mit einer am Ende eines abgesetzten Teils 22 vorgesehenen kegeligen Sitzfläche io auf einer entsprechenden Gegenfläche i i des Düsenkörpers 3 auf.
• Die Druckstange 6 trägt an ihrem oberen Ende einen Federteller 12, gegen den sich ein Ende einer Schließfeder 13 abstützt. Das andere Ende der Schließfeder 13 liegt an einem zweiten Federteller 14, der sich gegen eine einstellbare Schraube 15 abstützt, die in eine am Düsenhalter befestigte Verschlußkappe 16 eingeschraubt ist.
• Für die Kraftstoffzufuhr zur Düse sind ein Anschlußstück 17, Bohrungen 18, i9 im Düsenhalter 5 und ein Kanal 20 im Düsenkörper 3 vorgesehen. Der Kanal 20 mündet im Düsenkörper 3 in einen Ringraum 21. Der in den Ringraum 21 geförderte Kraftstoff drückt gegen eine Ringschulter 23, die zwischen dem Schaft i und dem Teil 22 der Düsennadel vorgesehen ist, und hebt die Nadel entgegen der Wirkung der Schließfeder 13 an, sobald der von der nicht dargestellten Einspritzpumpe erzeugte Druck im Ringraum 21 hierfür groß genug geworden ist. Beim Abfallen des Drucks wird die Nadel von der Schließfeder 13 dicht auf ihren Sitz gepreßt.
• Wie aus Abb.2 ersichtlich ist, hat die Nadel i unterhalb ihrer Sitzfläche io einen zapfenartigen Ansatz 24, der in der Schließstellung der Nadel durch eine entsprechende Austrittsbohrung im Düsenkörper 3 nach außen hindurchragt. In dieser Stellung besteht zwischen dem Düsenkörper und dem Ansatz ein schmaler ringförmiger Drosselspalt 25, durch den hindurch während eines ersten Teils des öffnungshubs eine geringe Menge Kraftstoff ausspritzt, bis im weiteren Verlauf des Öffnungshubs ein Bund 26 am Zapfen 24 in die Austrittsbohrung am Düsenkörper eintaucht und den Ausflußquerschnitt derartig verringert, daß praktisch kein Kraftstoff ausspritzen kann, bis der Bund 26 am Ende dieses zweiten Hubteils sich durch die Austrittsbohrung hindurchbewegt hat. Während des dann anschließenden dritten Teils des Öffnungshubs kann die Hauptmenge des Kraftstoffs durch den zwischen dem zylindrischen Endteil 27 der Austrittsbohrung bestehenden Ringspalt ausspritzen.
• Das Beispiel nach Abb. 3 unterscheidet sich vom vorher beschriebenen dadurch, daß der Zapfen 24 vollständig in eine Sacklochbohrung 28 im Ventilkörper eintaucht und mit seinem Bund 26 Spritzlöcher 30 im Ventilkörper über den zweiten Hubteil abdeckt. Während über den ersten Hubteil der Kraftstoff über einen vom Zapfen und Düsenkörper gebildeten Ringraum 31 zu den Spritzlöchern 30 gelangt, fließt der Kraftstoff über den dritten Hubteil vom Ringraum 31 durch eine Querbohrung 32 und eine Längsbohrung 33 im Zapfen 24 den Spritzlöchern 30 zu.
• Das Beispiel nach Abb. 4 unterscheidet sich von dem nach Abb. 2 dadurch, daß der Zapfen 24 selbst ein Spritzloch 34 enthält, das mit zwei Querbohrungen 35 und 36 im Zapfen in Verbindung steht. Von einem an den Sitz im Düsenkörper anschließenden Ringraum 37 zweigen Kanäle 38 ab, die in die Mantelfläche der Zapfenführung im Düsenkörper ausmünden. Im ersten Hubteil fließt der Kraftstoff über die Kanäle 38 und die engere Querbohrung 35 dem Spritzloch zu. Über den zweiten Hubteil ist die Querbohrung 35 zugesteuert, und es kann kein Kraftstoff fließen. Im dritten Hubteil fließt die Hauptmenge des Kraftstoffs durch den im Durchmesser etwas größeren Querkanal 36 dem Spritzloch 34 zu.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einer durch den Kraftstoffdruck gesteuerten, im Ventilkörper geführten Nadel, die, in der Ausflußrichtung des Kraftstoffs gesehen, hinter ihrer Abdichtungsfläche (Sitz) in einem in den Ventilkörper mindestens teilweise eingetauchten Zapfen endigt, gekennzeichnet durch mindestens eine Steuerkante am Zapfenmantel, die im Verlauf des Nadelöffnungshubs den Durchflußquerschnitt zwischen Sitz und Düsenzündung derart steuert, daß einem ersten Hubteil, in dem nur ein geringer Zeitquerschnitt aufgesteuert wird, ein zweiter folgt, in dem der Durchflußquerschnitt sich gegebenenfalls bis auf Null verringert und an den sich dann ein dritter Hubteil anschließt, in dem der größte Ausflußquerschnitt aufgesteuert wird.
2. 2. Einspritzventil nach Anspruch i, bei welchem der Ausspritzquerschnitt durch den Spalt zwischen Zapfen- und Ventilkörper gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen einen durch zwei Steuerkanten begrenzten zylindrischen Bund trägt, dessen dem Sitz benachbarte Steuerkante bei Beginn des zweiten Hubteils in einen im Durchmesser gleichen Abschnitt der Austrittsbohrung im Düsenkörper eintritt, so daß sich der Ausflußquerschnitt verengt, bis die andere Steuerkante des Bundes beim Beginn des dritten Hubteils diesen Abschnitt der Austrittsbohrung wieder verläßt.
3. 3. Einspritzventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen in eine Sacklochbohrung im Ventilkörper eintaucht und mit einem durch zwei Steuerkanten begrenzten Bund mindestens ein von der :Mantelfläche dieser Bohrung ausgehendes Spritzloch über den zweiten Hubteil ganz oder nahezu ganz abdeckt, wobei die an die beiden Steuerkanten des Bundes anschließenden flüssigkeitsgefüllten Räume durch Kanäle ständig miteinander verbunden sind. .
4. 4. Einspritzventil nach Anspruch i, bei dem der im Ventilkörper geführte Zapfen das Spritzloch enthält, dadurch gekennzeichnet, daß vom Spritzloch des Zapfens zwei Querkanäle zum Zapfenmantel führen, von denen der engere über den ersten Hubteil und der etwas weitere über den dritten Hubteil mit der Mündung einer Kraftstoffzuführbohrung im Zapfenführungsloch des Ventilkörpers verbunden ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 663 301 ; französische Patentschrift Nr.79i 10j.