EP0171031B1 - Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine Download PDF

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EP0171031B1
EP0171031B1 EP85109666A EP85109666A EP0171031B1 EP 0171031 B1 EP0171031 B1 EP 0171031B1 EP 85109666 A EP85109666 A EP 85109666A EP 85109666 A EP85109666 A EP 85109666A EP 0171031 B1 EP0171031 B1 EP 0171031B1
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fuel
injection
bore
control member
nozzle
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Wolfgang Dr. Scheibe
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LOrange GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • F02M45/08—Injectors peculiar thereto
    • F02M45/086—Having more than one injection-valve controlling discharge orifices

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection nozzle for an internal combustion engine according to the features of the preamble of claim 1.
  • the effective nozzle cross section should be small in part-load operation, so that the resulting fuel pressure is sufficiently large to ensure good atomization and optimal combustion of the fuel. In contrast, in full-load operation the effective injection cross section should be sufficiently large.
  • CH-PS-622 588 describes a fuel injection nozzle of this type in conjunction with FIGS. 4 and 5, in which the fuel flow to spray holes in the nozzle body can be controlled by a valve needle.
  • a control member with a control edge is slidably mounted, which releases part of the cross section of the spray holes at part load of the machine and opens the entire cross section of these spray holes at full load.
  • the fuel is always injected through the same injection holes, which is advantageous in some applications.
  • a disadvantage of this embodiment is that the jet shape in this embodiment does not depend solely on the shape and dimensions of the spray holes.
  • the fuel under high pressure is deflected by the control edge on the control member in part-load operation, so that turbulence is to be feared, which leads to a lower fuel speed when it emerges from the spray holes.
  • the changeover to a smaller spray hole cross-section takes place only via the injection fuel pressure acting on the control element, which results in difficulties in clearly defining the switchover point, especially when several nozzles with their unavoidable tolerances are used, and in addition the control element is constant with each injection process must be readjusted and is therefore exposed to high loads and increased wear.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a fuel injection nozzle of the type mentioned at the outset, in which the change in the effective nozzle cross section can be carried out independently of the action of the injection fuel pressure and, moreover, under low mechanical loads.
  • a defined shaft behavior of the locking element is achieved because the actuating process of this locking element is triggered by an active control element, regardless of the position of the valve needle and regardless of the pressure of the fuel delivered.
  • a uniform switching behavior of the blocking elements of a plurality of injection nozzles can thereby be achieved, and thus a simultaneous control of all control elements of the individual injection nozzles of a multi-cylinder engine is ensured. Since the changeover of this control element is independent of the fuel pressure, this control element can also be switched into the respective position before the start of an injection process, so that the larger spray hole cross section is effective at full load at the start of the injection process. It is also advantageous that in the embodiment according to the invention the position of this control element remains unchanged over several injection processes, whereas in the known designs this control element is adjusted with each injection process with a pressure-dependent control.
  • this embodiment has the advantage that the high fuel pressure prevailing at the inlet opening of the injection hole, along the injection port to the outlet port in a high Kraftstoffge- schwindigke i t is reacted, which is important for optimum combustion.
  • it is disadvantageous that the number of injection jets and their position are different in part-load operation or full-load operation.
  • coking of the spray holes controlled by the valve needle which can be acted upon by the actuating piston if these are blocked off for a long time.
  • the injection nozzle cited at the beginning CH-PS-622 588
  • the larger injection hole cross section required for full-load operation is again released again depending on the fuel injection pressure.
  • FIG. 1 and 2 show a schematic representation of a section through a nozzle body, the control member in FIG. 1 assuming its first position (full load position), but in FIG. 2 its second position (partial load position).
  • a fuel supply bore 12 is machined, which opens into an annular fuel collection chamber 13.
  • a valve needle 14 is axially displaceably mounted in the nozzle body 11.
  • This valve needle 14 has, in a known manner, a pressure shoulder 15 in the area of the fuel collecting chamber 13 and on the front side a valve cone 16 which cooperates with a valve seat 17 in the nozzle body 11.
  • the nozzle body 11 has a plurality of spray holes 18 and 19 which are arranged offset in the circumferential direction.
  • the valve needle 14 is raised in a known manner by the pressure of the fuel in the fuel supply bore 12, so that the fuel can flow past the valve seat 17 to the spray holes 18 and 19 and from there into the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the structure and the function corresponds to the Einspr i TZ nozzle 10 known embodiments.
  • a control member 21 is mounted axially displaceably in a bore 20 running coaxially in the valve needle 14.
  • this control member 21 has a fuel channel 33 leading to further spray holes 24 and 25, which consists of a transverse bore 22 perpendicular to the direction of adjustment of the control member 21 and a central blind bore 23.
  • these spray holes have a smaller cross section than the spray holes 18 and 19.
  • these smaller spray holes 24 and 25 are aligned coaxially with the larger spray holes 18 and 19.
  • this control member 21 is adjustable in the axial direction of the valve needle 14.
  • An electromagnet is indicated as an active control element. You could also use hydraulic or pneumatic actuators to adjust this control member 21. It is essential, however, that these control elements are used to switch this control element independently of the injection pressure of the fuel delivered and to keep it in the respective rest position or working position.
  • a fuel injection device in which the effective injection cross section can be changed in a simple manner by a control element.
  • the injection nozzle is designed to be very simple in construction, to which essentially also the measures contribute that functionally important parts are combined with the locking member to form a structural unit.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzdüse für eine Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Bei einer solchen Kraftstoffeinspritzdüse soll im Teillastbetrieb der wirksame Düsenquerschnitt klein sein, damit der sich einstellende Kraftstoffdruck ausreichend groß ist, um eine gute Zerstäubung und eine optimale Verbrennung des Kraftstoffes zu gewährleisten. Im Vollastbetrieb soll dagegen der wirksame Einspritzquerschnitt genügend groß sein.
  • In der CH-PS-622 588 ist in Verbindung mit den Figuren 4 und 5 eine Kraftstoffeinspritzdüse dieser Art beschrieben, bei der der Kraftstoffzufluß zu Spritzlöchern im Düsenkörper durch eine Ventilnadel steuerbar ist. In einer Bohrung dieser Ventilnadel ist ein Steuerglied mit einer Steuerkante verschiebbar gelagert, die bei Teillast der Maschine einen Teil des Querschnitts der Spritzlöcher freigibt und bei Vollast den ganzen Querschnitt dieser Spritzlöcher öffnet. Bei dieser Einspritzdüse wird also der Kraftstoff immer durch die selben Spritzlöcher eingespritzt, was bei manchen Anwendungsfällen vorteilhaft ist. Nachteilig bei dieser Ausführung ist jedoch, daß die Strahlform bei dieser Ausführung nicht allein von der Form und den Abmessungen der Spritzlöcher abhängt. Vielmehr wird bei dieser Ausführung im Teillastbetrieb der unter hohem Druck stehende Kraftstoff durch die Steuerkante am Steuerglied abgelenkt, so daß eine Verwirbelung zu befürchten ist, was zu einer niedrigeren Kraftstoffgeschwindigkeit beim Austritt aus den Spritzlöchern führt. Dies führt zu einer Verschlechterung der Strahlausbildung und damit zu einem ungünstigen Verbrennungsvorgang. Nachteilig ist außerdem, daß die Umstellung auf einen kleineren Spritzlochquerschnitt erst über den am Steuerglied angreifenden Einspritzkraftstoffdruck erfolgt, was Schwierigkeiten be einer eindeutigen Festlegung des Umschaltpunktes ergibt, besonders wenn mehere Düsen mit ihren unvermeidbaren Toleranzen Verwendung finden, und daß außerdem das Steuerglied bei jedem Einspritzvorgang ständig neu verstellt werden muß und damit hohen Belastungen und einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzdüse der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Umstellung des wirksamen Düsenquerschnitts unabhängig von der Einwirkung des Einspritzkraftstoffdrucks und im übrigen unter geringen mechanischen Belastungen durchgeführt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
  • Durch die erfindungsmäßige Anordnung zweier konzentrischer, hintereinanderliegender Spritzlöcher derart, daß man in der einen Stellung des Steuergliedes den Kraftstoff unmittelbar dem größeren Spritzloch zuführt, in der zweiten Stellung des Steuergliedes jedoch der Kraftstoff dem kleineren Spritzloch zugeführt und lediglich durch das größere Spritzloch hindurchgespritzt wird, ergeben sich eine Reihe von Vorteilen. Da der Kraftstoff sowohl bei Teil- als auch bei Vollast durch die gleichen Spritzlöcher dem Brennraum zugeführt wird, läßt sich die Gefahr der Verkokung von Spritzlöchern vermeiden. Da ferner die Form der wirksamen Spritzlochquerschnitte nicht - wie bei der CH-PS-622 588 - je nach Betriebsart unterschiedlich ist, entstehen keine nachteiligen Strahlverwirbelungen.
  • Außerdem erzielt man ein definiertes Schaftverhalten des Sperrgliedes, weil der Stellvorgang dieses Sperrgliedes unabhängig von der Stellung der Ventilnadel und unabhängig vom Druck des geförderten Kraftstoffes durch ein aktives Stellelement ausgelöst wird. Dadurch läßt sich ein einheitliches Schaltverhalten der Sperrglieder mehrerer Einspritzdüsen erreichen, und so wird eine zeitgleiche Steuerung aller Steuerglieder der einzelnen Einspritzdüsen eines Mehrzylindermotors gewährleistet. Da die Umstellung dieses Steuergliedes unabhängig vom Kraftstoffdruck ist, kann dieses Steuerglied zudem bereits vor Beginn eines Einspritzvorganges in die jeweilige Lage umgestellt werden, so daß im Vollastbetrieb bereits zu Beginn des Einspritzvorganges der größere Spritzlochquerschnitt wirksam ist. Vorteilhaft ist außerdem, daß bei der erfindungsgemäßen Ausführung die Stellung dieses Steuergliedes über mehrere Einspritzvorgänge unverändert bleibt, während bei den bekannten Ausführungen mit einer druckabhängigen Steuerung dieses Steuerglied bei jedem Einspritzvorgang verstellt wird.
  • Aus der GB-PS-1 593 112 ist zwar bereits eine Ausführung bekannt, bei der der Nachteil veränderter Spritzlochquerschnitte beim Umsteuern behoben ist. Bei dieser Ausführung sind hierfür in den Düsenkörper zwei Gruppen von Spritzlöchern eingearbeitet, wobei der Kraftstoffzufluß zu den beiden Gruppen von Spritzlöchern durch eine Hohlnadel und eine in dieser geführte Ventilnadel steuerbar ist. Durch einen Stellkolben kann die Ventilnadel in Schließstellung gehalten werden, so daß im Vollastbetrieb durch beide Gruppen von Spritzlöchern der Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt wird, im Teillastbetrieb dagegen eine Spritzlochgruppe abgesperrt werden kann und der Kraftstoff nur durch die andere Spritzlochgruppe eingespritzt wird. Bei dieser Ausführung hängt somit die Strahlform ebenfalls ausschließlich von der Form und Dimensionierung der Spritzlöcher ab. Diese Ausführung hat damit den Vorteil, daß sich der hohe Kraftstoffdruck, der an der Eintrittsöffnung des Spritzloches herrscht, längs des Spritzloches bis zur Austrittsöffnung in eine hohe Kraftstoffge- schwindigkeit umsetzt, was für eine optimale Verbrennung wichtig ist. Für manche Anwendungsfälle nachteilig ist aber, daß im Teillastbetrieb bzw. Vollastbetrieb die Anzahl der Einspritzstrahlen und deren Lage unterschiedlich sind. Außerdem besteht bei dieser Ausführung die Gefahr des Verkokens der von der vom Stellkolben beaufschlagbaren Ventilnadel gesteuerten Spritzlöcher, wenn diese für längere Zeit abgesperrt sind. Schließlich besteht auch hier, wie bei der eingangs zitierten Einspritzdüse (CH-PS-622 588) der Nachteil, daß die ständig erneute Freigabe des für den Vollastbetrieb benötigten größeren Spritzlochquerschnitts wiederum abhängig vom Kraftstoffeinspritzdruck erfolgt.
  • Ferner ist aus der DE-A-2 656 276 zwar bereits eine Kraftstoffeinspritzdüse mit konzentrisch hintereinander liegenden Spritzlöchern unterschiedlichen Querschnitts bekannt, welche im Düsenkörper (große Spritzlöcher) und in einer Hohlnadel (kleine Spritzlöcher) angeordnet sind. Hier erfolgt jedoch keine Umsteuerung der Spritzlochquerschnitte innerhalb der Düse, sondern der Kraftstoff für den Voll- oder Teillastbetrieb wird von einem in einer Einspritzpumpe angeordneten Drehschieber lastabhängig auf zwei zur Einspritzdüse führende Kraftstoffzuführbohrungen gegeben und entweder über die eine Bohrung durch Abheben der Hohlnadel von ihrem Sitz den gröBeren Spritzlöchern oder über die andere Bohrung und den Innenraum der Hohlnadel, gesteuert über eine in dieser geführte Ventilnadel, den kleineren Spritzlöchern zugeführt. Dieser Bauweise ist somit als insgesamt sehr aufwendig anzusehen.
  • Zweckmäßige Ausgestattungen der Erfindung lassen sich aus den Unteransprüchen entnehmen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Dabei zeigen die Fig. 1 und 2 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch einen Düsenkörper, wobei in Fig. 1 das Steuerglied seine erste Stellung (Vollaststellung), in Fig. 2 aber seine zweite Stellung (Teillaststellung) einnimmt.
  • In den Düsenkörper 11 einer insgesamt mit 10 bezeichneten Kraftstoffeinspritzdüse ist eine Kraftstoffzuführbohrung 12 eingearbeitet, die in eine ringförmige Kraftstoffsammetkammer 13 mündet. In dem Düsenkörper 11 ist eine Ventilnadel 14 axial verschiebbar gelagert. Diese Ventilnadel 14 hat in bekannter Weise eine Druckschulter 15 im Bereich der Krafstoffsammelkammer 13 sowie an der Stirnseite einen Ventilkegel 16, der mit einem Ventilsitz 17 im Düsenkörper 11 zusammenarbeitet. Der Düsenkörper 11 hat mehrere Spritzlöcher 18 und 19, die in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind. Durch den Druck des Kraftstoffes in der Kraftstoffzuführbohrung 12 wird in bekannter Weise die Ventilnadel 14 angehoben, so daß der Kraftstoff an dem Ventilsitz 17 vorbei zu den Spritzlöchern 18 und 19 und von dort in den Brennraum der Brennkraftmaschine strömen kann. Insoweit entspricht der Aufbau und die Funktion der Einspritz- düse 10 bekannten Ausführungen.
  • In einer koaxial in der Ventilnadel 14 verlaufenden Bohrung 20 ist ein Steuerglied 21 axial verschiebbar gelagert. In einem aus dieser Bohrung 20 vorstehenden Endabschnitt hat dieses Steuerglied 21 einen zu weiteren Spritzlöchern 24 und 25 führenden Kraftstoffkanal 33, der aus einer Querbohrung 22 senkrecht zur Verstellrichtung des Steuergliedes 21 und einer zentralen Sacklochbohrung 23 besteht. Wie die Zeichnungen zeigen, haben diese Spritzlöcher einen kleineren Querschnitt als die Spritzlöcher 18 und 19. In der zweiten Stellung des Steuergliedes 21 gemäß Fig. 2 sind diese kleineren Spritzlöcher 24 und 25 koaxial zu den größeren Spritzlöchern 18 und 19 ausgerichtet. An das Steuerglied 21 ist außerdem einstückig ein umlaufender, zusammen mit einer am Düsenkörper 11 befindlichen konischen Dichtfläche 27 als Absperrelement 26 wirkender Ringflansch angeformt, der bei geöffneter Ventilnadel 14 einen direkten Kraftstoffzufluß von einem Ringraum 28 unterhalb der Ventilnadel 14 in einen Sacklochraum 29 im Düsenkörper 11 und damit zu den Spritzlöchern 18 und 19 absperrt. Da dieses Absperrelement 26 in einem Bereich zwischen der Querbohrung 22 und den kleinen Spritzlöchern 24 und 25 angeordnet ist, kann man sagen, daß über die Querbohrung 22 und die Sacklochbohrung 23 der Kraftstoffkanal 33 das Absperrelement 26 umgeht. Diese Teile sind einstückig unmittelbar an dem Steuerglied 21 angeordnet, so daß kein erhöhter Raumbedarf erforderlich ist und Konstruktion und Montage sehr einfach sind.
  • In den Fig. 1 und 2 ist ein Stellement 30 in Form eines Elektromagneten angedeutet, über das dieses Steuerglied 21 zwischen der ersten und zweiten Stellung umstellbar ist. Dieses Stellelement 30 wird von einem Schaltkreis 31 angesteuert, dessen Eingänge 32 Signale zugeführt werden, die von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, beispielsweise der Drehzahl abhängen. In den Figuren ist weiter angedeutet, daß auch Stellelemente 30', die zu anderen Einspritzdüsen gehören, von diesem Schaltkreis 31 angesteuert werden. Auf diese Weise kann also sichergestellt werden, daß bei einem Mehrzylindermotor alle Steuerglieder der einzelnen Einspritzdüsen zeitgleich umgestellt werden und jeweils die gleiche Schaftstellung einnehmen. Das Stellelement 30 kann dabei baulich mit dem Düsenkörper 11 vereinigt, oder auch getrennt von diesem in der Brennkraftmaschine angeordnet sein.
  • Nachfolgend wird die Funktion dieser Einspritzdüse näher erläutert:
  • Eine nicht näher dargestellte Pumpe fördert Kraftstoff in die Kraftstoffzuführbohrung 12. Sobald ein bestimmter Druck erreicht ist, verschiebt sich die Ventilnadel 14 entgegen der Kraft einer nicht dargestellten Ventilschließfeder, so daß der Kraftstoff an dem Ventilsitz 17 vorbei in den Ringraum 28 und in der zweiten Stellung des Steuergliedes 21 über die Querbohrung 22 in die Sacklochbohrung 23 einströmen kann und über die kleineren Spritzlöcher 24, 25 sowie durch die größeren Spritzlöcher 18, 19 hindurch in den Brennraum eingespritzt wird. Dabei ist der wirksame Einspritzquerschnitt klein, denn in der ersten Stellung des Steuergliedes 21 wird der unmittelbare Kraftstoffzufluß zu den größeren Spritzlöchern 18, 19 abgesperrt und der Kraftstoff kann nur über die kleineren Spritzlöcher 24 und 25 austreten. Wichtig ist dabei, daß die Strahlausbildung in diesem Teillastbetrieb praktisch ausschließlich von der Form und dem Durchmesser dieser kleineren Spritzlöcher 24 und 25 abhängt, die hinsichtlich des Durchflußwertes genau kalibriert sind. Die davorliegenden größeren Spritzlöcher 24, 25 haben in diesem Fall keinen oder allenfalls einen vernachlässigbaren Einfluß auf die Strahlbildung.
  • Nimmt jedoch das Steuerglied die in die Fig. 1 dargestellte erste Stellung ein, kann bei einer geöffneten Ventilnadel 14 der Kraftstoff aus dem Ringraum 28 direkt in den Sacklochraum 29 und von dort über die größeren Spritzlöcher 18 und 19 in den Brennraum eingespritzt werden. Es wird darauf hingewiesen, daß auch bei dieser Stellung des Steuergliedes 21 eine Verbindung über die Querbohrung 22, die Sacklochbohrung 23 und die kleineren Spritzlöcher 24 und 25 vorhanden ist, doch wird über diesen Kraftstoffkanal 33 allenfalls eine geringe Kraftstoffmenge strömen, weil in der ersten Stellung des.Steuergliedes 21 im wesentlichen ein Druckausgleich zwischen dem Sacklochraum 29 und dem Ringraum 28 geschaffen ist. Würde aufgrund einer Drosselwirkung im Bereich zwischen dem Absperrelement 26 und der Dichtfläche 27 am Düsenkörper 11 ein vollständiger Druckausgleich nicht erreicht werden können und würden sich dann zwei Flüssigkeitsströumungen an der Eintrittsöffnung der größeren Spritzlöcher 18, 19 treffen und zu Verwirbelungen führen, könnte man durch eine Vergrößerung des Hubes des Steuergliedes 21 dafür sorgen, daß die Querbohrung 22 vollständig in die Ventilnadel 14 eingetaucht, so daß dieser Kraftstoffkanal 33 zu den kleineren Spritzlöchern 24, 25 in der ersten Stellung des Steuergliedes 21 abgesperrt ist.
  • In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei denen dieses Steuerglied 21 in Achsrichtung der Ventilnadel 14 verstellbar ist. Denkbar wären natürlich auch Ausführungen, bei denen das Steuerglied um seine Längsachse verdreht wird. Als aktives Stellelement ist ein Elektromagnet angedeutet. Man könnte zur Verstellung dieses Steuergliedes 21 aber auch hydraulische oder pneumatische Stellelemente einsetzen. Wesentlich dabei ist jedoch, daß über diese Stellelemente unabhängig vom Einspritzdruck des geförderten Kraftstoffes dieses Steuerglied umgestellt und in der jeweiligen Ruhelage bzw. Arbeitslage gehalten wird.
  • Insgesamt ist damit eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung geschaffen, bei der auf einfache Weise der wirksame Einspritzquerschnitt durch ein Steuerglied veränderbar ist. Die Einspritzdüse ist konstruktiv sehr einfach ausgebaut, wozu im wesentlichen auch die Maßnahmen beitragen, daß funktionswichtige Teile mit dem Sperrglied zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.

Claims (8)

1. Kraftstoffeinspritzdüse für eine Brennkraftmaschine mit mindestens einer zum Einspritzen des Kraftstoffes in den Brennraum der Brennkraftmaschine im Düsenkörper (11) vorgesehenen Einspritzbohrung (18), einer im Düsenkörper (11) verlaufenden Kraftstoffzufuhrbohrung (12), einer die Kraftstoffzufuhr zu der mindestens einen Einspritzbohrung steuernden, im Düsenkörper (11) verschiebbar angeordneten Ventilnadel (14), einem in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine mittels eines Steiieiementes (30) in eine erste und eine zweite Stellung bringbaren Ventilelement (21), dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (21) unabhängig von der Öffnungs- und Schließbewegung der Ventilnadel (14) zwischen der ersten und zweiten Stellung so umstellbar ist, daß in der ersten Stellung der Einspritzkraftstoff unmittelbar durch die Einspritzbohrung (18) im Düsenkörper (11) in den Brennraum eingespritzt wird, in der zweiten Stellung des Steuergliedes (21) hingegen der Einspritzkraftstoff über ein innerhalb des Düsenkörpers (11) annähernd koaxial zur Einspritzbohrung (18) ausgerichtetes kleineres Spritzioch (25) und durch die Einspritzbohrung (18) hindurch in den Brennraum eingespritzt wird, wobei das Steuerglied (21) in seiner zweiten Stellung durch ein Absperrelement (26) den unmittelbaren Kraftstoffzutritt zu der Einspritzbohrung (18) verhindert.
2. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Stellung des Steuergliedes (21) die Zuführung des Kraftstoffs zum kleineren Spritzloch (25) durch einen das Absperrelement (26) umgehenden Kraftstoffkanal (33) erfolgt.
3. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Absperrelement (26) umgehende Kraftstoffkanal (33) in der ersten Stellung des Steuergliedes (21) absperrbar ist.
4. Kraftstoffeinspritzdüse nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (21) in einer koaxial verlaufenden Bohrung (20) der als Hohlnadel ausgebildeten Ventilnadel (14) verstellbar ist, daß ferner an dem einspritzseitig aus der Bohrung (20) vorstehenden Endabschnitt des Steuergliedes (21) das Absperrelement (26) angeordnet ist, das mit einer Dichtfläche (27) im Düsenkörper (11) zusammenwirkt und daß der das Absperrelement (26) umgehende Kraftstoffkanal (33) und das sich daran anschließende kleinere Spritzloch (25) im Endabschnitt des Steuergliedes (21) angeordnet sind.
5. Kraftstoffeinspritzdüse nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (21) in Achsrichtung der Ventilnadel (14) verstellbar geführt ist.
6. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der im Endabschnitt angeordnete Kraftstoffkanal (33) von einer durchgehenden Querbohrung (22) und einer sich daran anschließenden axial verlaufenden Sacklochbohrung (23) gebildet wird, von der das kleinere Spritzloch (25) abgeht, und daß das Absperrelement (26) als Ringflansch mit an seinem Umfang konischer Dichtfläche ausgebildet ist, die mit der entsprechenden konischen Dichtfläche (27) im Düsenkörper (11) zusammenwirkt.
7. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektromagnetisch arbeitendes Stellelement (30) Verwendung findet.
8. Kraftstoffeinspritzdüse nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle eines kleineren Spritzloches (25) und eines größeren Spritzloches (19) jeweils eine Gruppe von kleineren Spritzlöchern (24, 25) im Endabschnitt des Steuergliedes (21) und eine zahlenmäßig gleich große Gruppe von größeren Spritzlöchern (18, 19) im Düsenkörper angeordnet ist.
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DE3429471A DE3429471C2 (de) 1984-08-10 1984-08-10 Kraftstoffeinspritzdüse für eine Brennkraftmaschine
DE3429471 1984-08-10

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0171031A2 EP0171031A2 (de) 1986-02-12
EP0171031A3 EP0171031A3 (en) 1987-04-22
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EP (1) EP0171031B1 (de)
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DE (1) DE3429471C2 (de)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5152271A (en) * 1985-07-15 1992-10-06 Osamu Matsumura Fuel injection apparatus
US4955326A (en) * 1989-04-12 1990-09-11 Cooper Industries, Inc. Low emission dual fuel engine and method of operating same
US5192026A (en) * 1990-03-29 1993-03-09 Cummins Engine Company, Inc. Fuel injectors and methods for making fuel injectors
US5292072A (en) * 1990-03-29 1994-03-08 Cummins Engine Company, Inc. Fuel injectors and methods for making fuel injectors
GB2281940A (en) * 1993-09-17 1995-03-22 Lucas Ind Plc I.c. engine fuel injector
US5488340A (en) * 1994-05-20 1996-01-30 Caterpillar Inc. Hard magnetic valve actuator adapted for a fuel injector
US5449119A (en) * 1994-05-25 1995-09-12 Caterpillar Inc. Magnetically adjustable valve adapted for a fuel injector
US6161770A (en) 1994-06-06 2000-12-19 Sturman; Oded E. Hydraulically driven springless fuel injector
US6257499B1 (en) 1994-06-06 2001-07-10 Oded E. Sturman High speed fuel injector
US5479901A (en) * 1994-06-27 1996-01-02 Caterpillar Inc. Electro-hydraulic spool control valve assembly adapted for a fuel injector
US5494220A (en) * 1994-08-08 1996-02-27 Caterpillar Inc. Fuel injector assembly with pressure-equalized valve seat
JPH0893601A (ja) * 1994-09-22 1996-04-09 Zexel Corp 燃料噴射ノズル
JPH08144896A (ja) * 1994-11-25 1996-06-04 Zexel Corp 可変噴孔型燃料噴射ノズル
US5605289A (en) * 1994-12-02 1997-02-25 Caterpillar Inc. Fuel injector with spring-biased control valve
GB2296039A (en) * 1994-12-16 1996-06-19 Perkins Ltd Stress reduction at a high pressure fluid passage junction
US6148778A (en) 1995-05-17 2000-11-21 Sturman Industries, Inc. Air-fuel module adapted for an internal combustion engine
US5720318A (en) * 1995-05-26 1998-02-24 Caterpillar Inc. Solenoid actuated miniservo spool valve
US5597118A (en) * 1995-05-26 1997-01-28 Caterpillar Inc. Direct-operated spool valve for a fuel injector
US5758626A (en) * 1995-10-05 1998-06-02 Caterpillar Inc. Magnetically adjustable valve adapted for a fuel injector
JPH10141179A (ja) * 1996-11-08 1998-05-26 Zexel Corp 燃料噴射ノズル
JPH10184495A (ja) * 1996-12-24 1998-07-14 Zexel Corp 可変噴孔型燃料噴射ノズルによる燃料噴射制御方法
JPH10196490A (ja) * 1997-01-14 1998-07-28 Zexel Corp 燃料噴射ノズル
US5984208A (en) * 1997-11-03 1999-11-16 Caterpillar Inc. Fuel injector having a press-in valve seat
US6085991A (en) 1998-05-14 2000-07-11 Sturman; Oded E. Intensified fuel injector having a lateral drain passage
GB9904938D0 (en) * 1999-03-04 1999-04-28 Lucas Ind Plc Fuel injector
GB9905231D0 (en) * 1999-03-09 1999-04-28 Lucas Ind Plc Fuel injector
GB9914644D0 (en) * 1999-06-24 1999-08-25 Lucas Ind Plc Fuel injector
DE10000501A1 (de) * 2000-01-08 2001-07-19 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
US6230983B1 (en) 2000-02-08 2001-05-15 Caterpillar Inc. Rotating valve member and fuel injector using same
US6439483B2 (en) * 2000-02-10 2002-08-27 Andrew E. Meyer Variable orifice electronically controlled common rail injector (VOECRRI)
US6637675B2 (en) 2001-07-13 2003-10-28 Cummins Inc. Rate shaping fuel injector with limited throttling
US6557776B2 (en) 2001-07-19 2003-05-06 Cummins Inc. Fuel injector with injection rate control
US6705543B2 (en) 2001-08-22 2004-03-16 Cummins Inc. Variable pressure fuel injection system with dual flow rate injector
DE10227277A1 (de) * 2002-06-19 2004-01-08 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE10307002A1 (de) * 2003-02-19 2004-09-09 Volkswagen Mechatronic Gmbh & Co. Kg Kraftstoffeinspritzdüse und Pumpe-Düse-Einheit
EP1851427B1 (de) * 2005-02-22 2011-05-11 Continental Automotive Systems US, Inc. Common-rail-injektor mit aktiver nadelverschlussvorrichtung
EP2273097B1 (de) * 2009-06-15 2011-12-14 Delphi Technologies Holding S.à.r.l. Kraftstoffeinspritzdüse
WO2015149039A2 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Quantlogic Corporation A fuel injector flexible for single and dual fuel injection
NL1041770B1 (en) * 2016-03-18 2017-10-03 Cereus Tech B V Improved fuel injection devices.
US10208700B2 (en) * 2016-05-31 2019-02-19 Ford Global Technologies, Llc Method to control fuel spray duration for internal combustion engines
US10927739B2 (en) * 2016-12-23 2021-02-23 Cummins Emission Solutions Inc. Injector including swirl device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH622588A5 (de) * 1977-09-01 1981-04-15 Sulzer Ag
GB1593112A (en) * 1977-03-16 1981-07-15 Bosch Gmbh Robert Fuel injection nozzle for internal combustion engines

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL79386C (de) *
US2243011A (en) * 1938-06-24 1941-05-20 L Orange Rudolf Injector for internal combustion engines
US2398834A (en) * 1940-07-25 1946-04-23 Kammer George Stephen Fuel injection in internalcombustion engines
GB1470373A (en) * 1973-06-30 1977-04-14 British Leyland Uk Ltd Fuel injector
DE2656276A1 (de) * 1976-12-11 1978-06-15 Orange Gmbh & Co Kg L Einspritzsystem fuer selbstzuendende brennkraftmaschinen
US4187825A (en) * 1977-10-17 1980-02-12 Curtiss-Wright Corporation Pilot fuel ignited stratified charge rotary combustion engine and fuel injector therefor
US4275693A (en) * 1977-12-21 1981-06-30 Leckie William H Fuel injection timing and control apparatus
JPS56661A (en) * 1979-06-14 1981-01-07 Toyo Electric Mfg Co Ltd Rectification measuring unit
DE2948451A1 (de) * 1979-12-01 1981-06-04 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoffeinspritzduese fuer brennkraftmaschinen
DE3266767D1 (en) * 1981-05-20 1985-11-14 Bosch Gmbh Robert Fuel injection nozzle for internal-combustion engines
US4546939A (en) * 1982-05-27 1985-10-15 Lockheed Corporation Energy efficient ECS powered by a variable voltage/variable frequency power system
DE3234829A1 (de) * 1982-09-21 1984-03-22 Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5000 Köln Einspritzvorrichtung fuer einen dieselmotor
US4471740A (en) * 1982-10-06 1984-09-18 Regie Nationale Des Usines Renault Premetered pump injector having constant injection pressure, and derivative system
AT378244B (de) * 1982-12-14 1985-07-10 Steyr Daimler Puch Ag Einspritzduese fuer luftverdichtende, selbstzuendende hubkolben-brennkraftmaschinen
JPS59131575U (ja) * 1983-02-23 1984-09-04 トヨタ自動車株式会社 電子制御機関用燃料噴射弁
DE3311138A1 (de) * 1983-03-26 1984-10-04 L'Orange GmbH, 7000 Stuttgart Kraftstoffeinspritzanlage fuer eine brennkraftmaschine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1593112A (en) * 1977-03-16 1981-07-15 Bosch Gmbh Robert Fuel injection nozzle for internal combustion engines
CH622588A5 (de) * 1977-09-01 1981-04-15 Sulzer Ag

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