DE861344C - Einspritzventil fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Einspritzventil für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einer im Ventilgehäuse geführten und mit ihrem einen Ende in eine Mündungs,örffnung des Ventilgehäuses eintauchenden Vlentilnadel mit Nadelzapfen und einem Ringraum zwischen dem Ventilsitz und der Mündungsöf £nung. Der-von diesem Zapfen und der Wandung der Gehäusemündung gebildete Ringspalt sowie dessen Länge sind maßgebend für die Führung und Auflösung des Kraftstoffes und damit für dessen richtige Verteilung in der verdichteten Verbrennungsluft. Um trotz der sehr kleinen Abmessungen die erforderliche Maßgenauigkeit zu erzielen, mußten bisher die Ventilgehäuse zusammen mit den Ventilnadeln bearbeitet werden. Diese. Bearbeitungsweise wär-sell-r-umständlich; denn sie bedingte eine weitgehende Aufteilung der Bearbeitungsvorgänge;-eine erschwerte Lagerhaltung und damit hohe Gestehungskosten. Diese Mißstände wurden noch dadurch vergrößert, daß zahlreiche, den verschiedenen Urennkraftmaschinengröß-en und -baumustern angepaßte Sonderausführungen verlangt werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beiiden :genau zusammenzupasisenden Teile, nämlich das Ventilgehäuse und, die Ventilnadel, so zu gestalten, daßt sie unter weitgehender Vermeidung von P'aßarbeiten je für sich in Serienfertigung her-,gestellt werden können,,d.!h.daß jedes Ventilgehäuse einer Serie mit einer beliebigen dieser Serie zugeordneten und ebenfalls in Serienfertigung herzustellenden Ventilnadel zusammengesetzt und durch einfaches Einläppen d=es Ventilsitzes, also ,durch eiwert kurzen abschließenden Arbeitsgang; zusammengepaßt werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe erfordert die Gewährleistung nicht nur genauer "Durchmesgermäße,@ söridern vor allein auch genauer Längenabmessungen. Während die erste Bedingung unter Heranziehung neuzeitlicher Bearbeitungsweisen verhältnismäßig leicht erfüllt werden kann, bereitet die Einhaltung der Längenmaße zwischen den einzelnen Gehäuse- und Ventilnadelteilen besonders in Anbetracht der kleinen Abmessungen große Schwierigkeiten. Den Hauptanteil an diesen Schwierigkeiten liefert das genaue Einhalten der Spritzlochlänge und des Abstandes der Spritzlochschulter vom Ventilsitz sowie von der gegenüberliegenden Gehäusestirnseite. Bereits geringe Abweichungen an diesen Maßen bedingen erhebliche Unterschiede in der Einspritzcharakteristik.
• Diese Schwierigkeiten werden dadurch beseitigt, daß der eingangs genannte Ringraum vorzugsweise eine zylindrische Außenfläche und an der Gehäusemündung eine Kreisringfläehe als Begrenzungswände besitzt. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, daß die richtige Stärke der Gehäusestirnwand und damit die für die Einspritzdauer und für die Strahlbildung maßgebende Länge der Mündungsüffnung auch bei Massenherstellung, in der erforderlichen Genauigkeit eingehalten werden kann. Derartige Ringräume sind schon bekannt bei Einspritzventilen, bei denen die Mündungsöffnung in einer besonderen, vom Ventilgehäuse getrennten Düsenplatte untergebracht ist. Diese Einspritzventile sind jedoch teurer und beanspruchen mehr Einbauraum als die Ventile gemäß der Erfindung.
• Ein weiterer Vorteil des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß das gleiche beispielsweise als Automatenteil- herzustellende Gehäuse auch zur Aufnahme von Ventilnadeln mit unterschiedlichen Zapfendurchmessern und unterschiedlichen Zapfenformen verwendbar ist, da der Herstellung solcher Nadeln die einheitliche Spritzlochlänge zugrunde gelegt werden kann. Schließlich begünstigt der Erfindungsgegenstand auch eine genaue Bearbeitung der den Ventilsitz bildenden Gehäuseschulter, da deren Fläche wesentlich kleiner ist als bei den bekannten Bauformen.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
• Abb. i zeigt den Längsschnitt durch das Gehäuse :°iner Zapfendüse, etwa in natürlicher Grölß'e, und Abb. 2 den unteren Teil des Einspritzventils nach Abb. i in etwa zehnfacher Vergrößerung; Abb.3 veranschaulicht die gleiche Einzelheit ohne Ventilnadel und Abb. 4 eine für das Ventilgehäuse nach Abb. i bis 3 geeignete andere Ausführungsform der Ventilnadel.
• Der Schaft i i einer Ventilnadel 12 ist längs verschieblich in einer Bohrung im Ventilgehäuse io geführt. Die obere Stirnfläche dieses Gehäuses wird durch eine Überwurfmutter 13 fest und dicht gegen die untere Stirnfläche eines sog. Düsenhalters 14. gepreßt, in dem sich ein die Kraft einer nicht gezeichneten starken Feder auf das Ventilgehäuse übertragender Stc:ßel 1:5 befindet. Der unter hohem Druck stehende Kraftstoff wird durch eine Bohrung 16 einer Ringnut 17 an der Stirnfläche des Gehäuses io zugeführt, von wo aus er durch einen Kanal iß in einen Gehäuseraum 2o gelangt. Ein verjüngter Teil 12 des Ventilschaftes i i bildet eine konische Mantelfläche 21, die in der Schließstellung auf einer genau passend bearbeiteten Sitzfläche22 desVentilgehäuses ruht. Unterhalb dieser Sitzfläche befindet sich eine Einsenkung 24, die eine senkrecht zur Ventilachse verlaufende kreisringförmige Stirnfläche 23 bildet. Eine enge Bohrung 215 bildet die Ausmündung des Ventilgehäuses vo. In den oberen Teil dieser Mündung taucht ein verjüngter Teil 26 der Ventilnadel ein, der in einem mit geringem Spiel in der Bohrung beweglichen Zapfen 27 endet.
• Der in den Raum 20 geförderte Kraftstoff wirkt gegen die von den Teilen i i und 12 gebildete Ringschulter und hebt dadurch die Ventilnadel an. Wenn sich dabei die konische Mantelfläche 2,i von dem Ventilsitz 22 abhebt, kommt eine zusätzliche Öffnungskraft zur Wirkung, die von dem auf die Ringschulter zwischen den Teilen 12 und 26 drückenden Kraftstoff herrührt. Während des ersten Teiles des Nadelhubes ist nämlich die Ausmündung 25 durch den in diese Öffnung eintauchenden Zapfen 26 noch geschlossen, so daß im Raum 24 zunächst noch ein hoher Druck herrscht. Sobald die Unterkante des Schaftteiles 26 aus der Mündung 25 austaucht und die Ventilnadel den durch die untere Stirnfläche des Halters it4 begrenzten Hub h (Abb. i) vollendet, wird der von der Wandung dieser Mündung und dem Zapfen 27 gebildete Ringspalt freigelegt.
• !Die genaue Dosierung der Einspritzmenge und die richtige Verteilung des Kraftstoffes in der verdichteten Ladung erfordert zunächst die Verwendung genau übereinstimmtender, sehr genau bearbeiteter Ventilnadeln, bei denen die Durchmesser der Zapfen 26, 27, ihre Länge und Entfernung vom Ventilsitz 21 sowie von dem gegenüberliegenden Nadelende innerhalb sehr enger Grenzen übereinstimmen müssen. Diese Bedingung kann bei Anwendung von genauen Meßgeräten .und Herstellungsvorrichtungen erfüllt werden. Schwieriger ist jedochdieErfüllung der zweiten Bedingung, nämlich die genaue Bearbeitung der entsprechenden Gehäuseteile, und vor allem das Einhalten der genauen Lage und der Längenabmessung der Mündung 25. Um nun diese zweite Bedingung genau erfüllen zu können, ist unterhalb des Ventilsitzes der Raum 24 ausgespart. Hierbei ergibt sich, wie insbesondere aus Abb.3 hervorgeht, die Möglichkeit, Nadeln mit verschiedenem Zapfendurchmesser zu verwenden, beispielsweise solche, die den Mündungsdurchmessern a, b oder c angepaßt sind. Um bei der Herstellung des Ventils die Lage der Stirnfläche 23 gegenüber dem Ventilsitz 22 genau einhalten zu können, empfiehlt es sich, die Einsenktiefe e so zu wählen, daß der Durchmesser a der engsten zur Verwendung kommenden Öffnung z5 nicht kleiner wird als der Halbmesser des Kreises, der bei verlängerter Ventilsitzfläche 22 (vgl. gestrichelte Linien) als Durchdringungslinie auf der Fläche 23 entstehen würde.
• Wie aus Abb. q. hervorgeht, können: an Stelle der einfachen Ventilnadeln mit zylindrischem Zapfen 27 auch solche Nadeln verwendet werden, die zur Erzielung einer bestimmten Einspritzcharakteristik einen beispielsweise von verschiedenen -konischen Flächen 2,8, 29 und 3o begrenzten Drosselzapfen aufweisen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einer im Ventilgehäuse geführten und mit ihrem einen Ende in eine Mündungsöffnung des Ventilgehäuses eintauchenden Ventilnadel mit Nadelzapfen und einem Ringraum zwischen dem Ventilsitz und der Mündungsöffnung, dadurch gekennzeichnet, daßt dieser Ringraum (2,¢) vorzugsweise eine zylirndrische Außenfläche und an der Gehäusemündung eine Kreisringfläche (23) als Begrenzungswände besitzt. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 663 30-i, 589 55a, 575 &716; schweizerische Patentschrift Nr. 107 282.