EP1135605B1 - Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen und ein verfahren zur herstellung desselben - Google Patents

Kraftstoffeinspritzventil für brennkraftmaschinen und ein verfahren zur herstellung desselben Download PDF

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EP1135605B1
EP1135605B1 EP00967601A EP00967601A EP1135605B1 EP 1135605 B1 EP1135605 B1 EP 1135605B1 EP 00967601 A EP00967601 A EP 00967601A EP 00967601 A EP00967601 A EP 00967601A EP 1135605 B1 EP1135605 B1 EP 1135605B1
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EP
European Patent Office
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adjusting
fuel injection
injection valve
hole
valve member
Prior art date
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EP00967601A
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English (en)
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EP1135605A1 (de
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Oliver Brygier
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • 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
    • 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
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    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/168—Assembling; Disassembling; Manufacturing; Adjusting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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
    • F02M45/083—Having two or more closing springs acting on injection-valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/20—Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
    • 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/50—Arrangements of springs for valves used in fuel injectors or fuel injection pumps
    • F02M2200/505—Adjusting spring tension by sliding spring seats

Definitions

  • the invention is based on a fuel injection valve for Internal combustion engine according to the preamble of claim 1 out.
  • a fuel injection valve for Internal combustion engine according to the preamble of claim 1 out.
  • Such, from the patent DE 41 01 235 C known fuel injection valve has two closing springs on, in a formed in the valve holding body spring chamber are arranged and the force of the fuel pressure counteract the valve member. This will be the first Closing spring between the combustion chamber facing away from the end of the spring chamber and one with the valve member via a push rod connected spring plate clamped.
  • the second closing spring supports the combustion chamber facing at one with the valve member connectable stop sleeve, while the combustion chamber facing away End comes to an adjusting bolt to the plant.
  • In the area of the adjusting bolt are in the wall of the spring chamber Dilutions designed to fix the adjusting bolt be caulked inwards.
  • the first closing spring is in the spring chamber introduced and the spring plate on which the Closing spring facing the combustion chamber supports.
  • About the length of Push rod can be the opening pressure of the first closing spring Adjust and over the thickness of the shim the opening pressure of the second closing spring.
  • the adjusting bolt is inserted and provided on the Place caulked.
  • the push rod pushed through the adjusting bolt to the spring plate and the second closing spring, the shim and the stop sleeve arranged.
  • the opening pressure the two closing springs on the fully assembled fuel injector measured.
  • valve body is again detached from the valve holding body and the shim and replaced the push rod according to the measurement result. Subsequently, the fuel injection valve is reassembled and the opening pressures are measured again. This procedure is repeated until the opening pressures comply with the specifications.
  • the fuel injection valve according to the invention for internal combustion engines with the characterizing features of the claim 1 has the advantage that both Closing springs facing away from the combustion chamber each on an adjusting bolt supported by deformation of the surrounding him Wall is fixable and facing the final fixation Move axially with a setting tool in the spring chamber leaves, thereby adjusting the opening pressure without Replacement of components of the fuel injection valve possible becomes.
  • a first advantageous embodiment are at the height of the adjusting bolt in each case at least two inwards directed Verstemmbohrungen formed. This leaves the adjusting bolt securely in a certain position caulk in the spring chamber.
  • At the Lateral surface of the adjusting bolt at least one circumferential Rib formed in the residual wall between the floor the caulking bore and the spring chamber are pressed can, so as to better fix the adjusting bolt too to reach.
  • the Einstellbohrung, through the adjustment tool in the spring chamber is introduced, perpendicular to the axis of the valve member trained, which is technically simple and inexpensive can be realized.
  • the adjustment tool points in this case at the end of the part, which is inserted into the adjustment hole becomes a bevelled shape, causing the adjustment tool when moving into the adjustment hole on a corresponding Advantageously formed bevel on the sliding away from the combustion chamber side of the adjusting tool.
  • an axial force is exerted on the adjusting bolt.
  • the end of the Setting tool is rounded in an advantageous manner formed, which is a sliding of the setting on the Adjustment bolt when moving the adjusting bolt in the spring chamber allows.
  • the combustion chamber is remote Front of the adjusting bolt convex to arched outside. This is a bevel on the adjusting bolt formed, on which the setting tool in an advantageous Way in the axial displacement of the adjusting bolt can attack.
  • a process for producing a Fuel injection valve wherein the adjusting bolt is introduced into the spring chamber and the remaining parts of Fuel injection valve to be assembled.
  • the adjusting bolt can be moved in the spring chamber and adjust the opening pressure permanently, without Parts of the fuel injection valve to be replaced need to re-disassemble and reassemble the Fuel injection valve is necessary.
  • FIG. 1 An embodiment of the fuel injection valve according to the invention for internal combustion engines is in the drawing and will become more apparent in the following description explained. It shows the figure 1 a section through Fuel injection valve with two closing springs, Figure 2 an enlarged detail of Figure 1 in the field of Washer, Figure 3 is an enlarged section of Figure 1 in the region of the adjusting bolt of the first closing spring and FIG. 4 shows the same section as FIG. 3 with a alternative embodiment of the Einstellbohrung and the Adjusting tool.
  • FIG. 1 shows a fuel injection valve according to the invention for internal combustion engines in longitudinal section.
  • the fuel injector has a valve holding body 1, against a valve body 2 with the interposition of a Washer 5 is clamped with a clamping nut 3.
  • a bore 21 is formed in the a piston-shaped, axially movable valve member 12 is arranged is that in the brennraumabgewandten section of the bore 21 is guided.
  • a pressure shoulder 10 formed in a pressure shoulder 10 surrounding Pressure chamber 7 is arranged.
  • the pressure chamber 7 is over one in the valve body 2, the washer 5 and the Valve holding body 1 formed inlet channel 4 with an in the drawing, not shown fuel high pressure source connectable.
  • the combustion chamber-side end of the valve member 12 is a valve sealing surface 14 formed with one in the valve body 2 trained valve seat 17 cooperates.
  • at least one injection channel 19 is arranged, in the closed position of the valve member 12 of the valve sealing surface 14 is closed and in the open position the valve member 12 via a between the valve member 12th and the bore 21 formed annular channel 16 with the pressure chamber 7 is connectable.
  • a first closing spring 27th acted pressure rod 37 to the plant which is largely coaxial is arranged to the longitudinal axis 13 of the valve member 12 and formed into a valve holder body 1 in one Spring chamber 30 protrudes.
  • FIG. 2 shows an enlarged detail of FIG. 1 in FIG Area of the washer 5 shown.
  • the push rod 37 is smaller in diameter than the guided section the valve member 12, so that at the transition of the valve member 12 to the push rod 37 an annular shoulder 11 is formed is.
  • the ring shoulder comes 11 of the valve member 12 to a stop sleeve 8 to the plant, which surrounds the push rod 37 and in the washer 5 is guided.
  • stop sleeve 8 On the outer surface of the stop sleeve 8 is by a Cross-section reduction formed a stop shoulder 25, with the stop sleeve 8 at one in the washer 5 trained stop surface 26 during its stroke comes to the plant. This will be the maximum opening stroke limited the valve member 12. On the combustion chamber side comes the stop sleeve 8 with its end face 23 under the action the closing spring 28 on the end face 22 of the valve body 2 to the plant.
  • a piston-shaped first adjusting bolt 31 arranged and about in the middle between the two ends of the spring chamber 30 a piston-shaped second adjusting bolt 32.
  • the second adjusting bolt 32 has a central bore, which as Guide the push rod 37 is used.
  • the adjusting bolts 31,32 are fixed by caulking in the spring chamber 30.
  • spring plate 24 Between the first adjusting bolt 31 and one on the combustion chamber opposite End of the push rod 37 arranged spring plate 24 is the preferably designed as a helical compression spring first Closing spring 27 arranged under bias.
  • the spring chamber 30 is over a formed in the valve holding body 1 leakage oil passage 36 with a drain line, not shown in the drawing connected.
  • the wall of the spring chamber 30 is at the height of the first adjusting bolt 31 and at the level of the second adjusting bolt 32nd in each case at least one caulking bore designed as a blind hole 43 formed, which is a thin, easily deformable Residual wall 46 of the spring chamber wall forms.
  • the adjusting bolts 31, 32 are one or more, formed circumferential annular webs into which the residual wall 46, between the bottom of the caulking 43 and the spring chamber 30 remains, is pressed.
  • At the height of the brennraumabgewandten End of the adjusting bolt 31,32 is one each formed as a through hole Einstellbohrung 52 formed.
  • FIG. 3 shows a section of FIG. 1 in the region of FIG first adjusting bolt 31.
  • the combustion chamber side facing away from the Adjusting pin 31 is conical, whereby a chamfer 33 is formed.
  • the Einstellbohrung 52 is in the radial direction to the center of the Valve holding body 1 formed out and forms with the axis the adjusting bolt 31 approximately a right angle.
  • an adjustment tool 49 are introduced, with the part of the setting tool 49, which is inserted into the adjusting hole 52, approximately rod-shaped and bevelled at the end is.
  • Figure 4 is an alternative embodiment of the Einstellbohrung 52, here an angle between 30 and 60 degrees, preferably 45 degrees to the axis of the adjusting bolt 31 has.
  • the part of the adjustment tool 49, which in the Adjustment hole 52 is inserted, is rounded at its end trained and comes to the bevel 33 to the plant.
  • the adjusting tool 49 By inserting the adjusting tool 49 in the direction of the adjusting bolt 31, the adjusting bolt 31 in axial Direction to the combustion chamber to move.
  • Corresponding adjustment is made via the adjustment hole or adjustment holes 52 at the second adjusting bolt 32nd
  • the combustion chamber facing away Side of the adjusting bolt 31 not conical, but form convexly curved in another form.
  • the adjustment tool 49 is not, as shown in Figure 3, simply beveled form, but the bevel in another embodiment too realize, so that a slipping of the bevel on the Bevel 33 of the adjusting bolt 31 is possible.
  • the supporting force on the adjusting bolts 31 or 32 can also be several adjustment holes 52 symmetrically the axis of the spring chamber 30 are arranged around and to Setting to be used at the same time.
  • the operation of the fuel injection valve is like follows: At the beginning of the injection cycle, fuel gets under high pressure introduced through the inlet channel 4 in the pressure chamber 7. This results in the pressure shoulder 10 a resulting force in the axial direction away from the combustion chamber, because the valve member 12 through the first closing spring 27 via the push rod 37 with the valve sealing surface 14 on the valve seat 17 is pressed, opens the fuel injection valve only when the fuel pressure in the pressure chamber 7 the opening pressure has reached and the force on the pressure shoulder 10 is greater than the force of the first closing spring 27th By lifting the valve sealing surface 14 from the valve seat 17th the injection channel 19 via the annular channel 16 with the Pressure chamber 7 connected and fuel is in the combustion chamber injected.
  • the closing of the fuel injection valve is characterized initiated that the fuel pressure in the pressure chamber 7 drops, until the force on the pressure shoulder 10 is no longer sufficient, counteract the force of the closing springs 27,28.
  • the valve member 12 is over the stop sleeve 8 and the push rod 37 is accelerated in the direction of the valve seat 17, until the valve member 12 with the valve sealing surface 14 on the valve seat 17 comes back to the plant and the injection channel 19 closes.
  • the first closing spring 27 caused opening pressure measured, whereupon the position of the adjusting bolt 21 or the set opening pressure can be corrected by the fact that the first Adjustment bolt 21 by means of the adjusting tool 49 in his axial position is shifted according to the measurement result. Is the measured opening pressure of the fuel injection valve Too large, the adjusting bolt 31 must away from the combustion chamber to be moved, it is too small, corresponding to the combustion chamber to. This procedure is repeated until the desired opening pressure set at the fuel injection valve is.
  • the opening pressure continuously via a suitable device when moving the adjusting bolt 31 is measured.
  • the adjusting bolt 31 is then in the manner described above by impressing the residual wall 46 of the caulking 43 in the spring chamber 30 caulked.
  • the adjustment tool 49 from the Setting hole 52 removed and the adjustment hole 52 closed. This can be done, for example, that a steel ball is pressed into the adjusting hole 52. In the same way you proceed now in the positioning of the second adjusting bolt 32.
  • the adjustment tool 49 instead of the adjusting force on the adjusting bolt 31,32 via a It is also possible for the adjustment tool 49 to be inclined be provided that the tool at his in the spring chamber introduced end has a cam-like Anformung. The Force on the adjusting bolt is then by twisting the Adjustment tool generated.
  • the described method at to use a fuel injection valve wherein in the spring chamber 30 only one closing spring is arranged.
  • more than two closing springs in the spring chamber 30th are arranged, whose opening pressure in the described Set way by moving an adjusting bolt can be.

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Patentanspruchs 1 aus. Ein derartiges, aus der Patentschrift DE 41 01 235 C bekanntes Kraftstoffeinspritzventil weist zwei Schließfedern auf, die in einem im Ventilhaltekörper ausgebildeten Federraum angeordnet sind und die der Kraft des Kraftstoffdrucks auf das Ventilglied entgegenwirken. Hierbei wird die erste Schließfeder zwischen dem brennraumabgewandten Ende des Federraums und einem mit dem Ventilglied über eine Druckstange verbundenen Federteller verspannt. Die zweite Schließfeder stützt sich brennraumzugewandt an einer mit dem Ventilglied verbindbaren Anschlaghülse ab, während das brennraumabgewandte Ende an einem Einstellbolzen zur Anlage kommt. Im Bereich des Einstellbolzens sind in der Wand des Federraums Verdünnungen ausgebildet, die zur Fixierung des Einstellbolzens nach innen verstemmt werden.
Bei der Montage des Kraftstoffeinspritzventils geht man folgendermaßen vor: die erste Schließfeder wird in den Federraum eingebracht und der Federteller, an dem sich die Schließfeder brennraumzugewandt abstützt. Über die Länge der Druckstange läßt sich der Öffnungsdruck der ersten Schließfeder einstellen und über die Dicke der Ausgleichsscheibe der Öffnungsdruck der zweiten Schließfeder. Anschließend wird der Einstellbolzen eingeführt und an der vorgesehenen Stelle verstemmt. Im folgenden Schritt wird die Druckstange durch den Einstellbolzen bis zum Federteller geschoben und die zweite Schließfeder, die Ausgleichsscheibe und die Anschlaghülse angeordnet. Schließlich wird der Ventilgrundkörper mit der Spannmutter gegen den Ventilhaltekörper verspannt, wobei das Ventilglied an der Druckstange zur Anlage kommt. Zur Überprüfung der Funktion wird der Öffnungsdruck der beiden Schließfedern am fertig montierten Kraftstoffeinspritzventil gemessen. Stimmt der Öffnungsdruck nicht mit den Vorgaben überein, so wird der Ventilgrundkörper wieder vom Ventilhaltekörper gelöst und die Ausgleichsscheibe und die Druckstange entsprechend dem Meßergebnis ausgetauscht. Anschließend wird das Kraftstoffeinspritzventil wieder zusammengebaut und die Öffnungsdrücke werden erneut gemessen. Dieses Vorgehen wird solange wiederholt, bis die Öffnungsdrücke den Vorgaben entsprechen.
Das bisher verwendete Montageverfahren für Kraftstoffeinspritzventile ist zeitaufwendig und teuer. Darüber hinaus birgt das mehrmalige Auseinanderschrauben und Wiederzusammensetzen des Kraftstoffeinspritzventils die Gefahr, daß Verschmutzungen in den Federraum und in den Bereich des Ventilanschlags gelangen, die ein einwandfreies Funktionieren des Kraftstoffeinspritzventils beeinträchtigen. Es muß eine große Zahl von verschiedenen Längenabstufungen der Druckstange- beziehungsweise Dickenabstufungen der Ausgleichsscheibe hergestellt werden, um beim Austausch das richtige Maß vorrätig zu haben. Eine solche Vorratshaltung bringt zusätzliche Kosten mit sich.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß sich beide Schließfedern brennraumabgewandt jeweils an einem Einstellbolzen abstützen, der durch Verformung der ihn umgebenden Wand fixierbar ist und der sich vor der endgültigen Fixierung mit einem Einstellwerkzeug im Federraum axial verschieben läßt, wodurch ein Einstellen des Öffnungsdrucks ohne Austausch von Bauteilen des Kraftstoffeinspritzventils möglich wird.
In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung sind auf der Höhe des Einstellbolzens jeweils wenigstens zwei nach innen gerichtete Verstemmbohrungen ausgebildet. Hierdurch läßt sich der Einstellbolzen sicher in einer bestimmten Position im Federraum verstemmen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist an der Mantelfläche des Einstellbolzens wenigstens eine umlaufende Rippe ausgebildet, die in die Restwand zwischen dem Boden der Verstemmbohrung und dem Federraum eingedrückt werden kann, um so eine bessere Fixierung des Einstellbolzens zu erreichen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Einstellbohrung, durch die das Einstellwerkzeug in den Federraum eingeführt wird, senkrecht zur Achse des Ventilgliedes ausgebildet, was sich technisch einfach und kostengünstig realisieren läßt. Das Einstellwerkzeug weist in diesem Fall am Ende des Teils, das in die Einstellbohrung eingeführt wird, eine abgeschrägte Form auf, wodurch das Einstellwerkzeug bei der Bewegung in die Einstellbohrung auf einer entsprechenden vorteilhaft ausgebildeten Abschrägung an der brennraumabgewandten Seite des Einstellwerkzeugs abgleitet. Dadurch wird eine axiale Kraft auf den Einstellbolzen ausgeübt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Einstellbohrung unter einem Winkel von vorzugsweise 45 Grad zur Achse des Ventilgliedes geneigt, was es ermöglicht, hohe axiale Kräfte auf den Einstellbolzen auszuüben. Das Ende des Einstellwerkzeugs ist dabei in vorteilhafter Weise gerundet ausgebildet, was ein Abgleiten des Einstellwerkzeugs auf dem Einstellbolzen beim Verschieben des Einstellbolzens im Federraum ermöglicht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die brennraumabgewandte Stirnseite des Einstellbolzens konvex nach außen gewölbt. Dadurch ist am Einstellbolzen eine Abschrägung ausgebildet, an der das Einstellwerkzeug in vorteilhafter Weise bei der axialen Verschiebung des Einstellbolzens angreifen kann.
Vorteilhaft ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftstoffeinspritzventils, bei der der Einstellbolzen in den Federraum eingebracht wird und die übrigen Teile des Kraftstoffeinspritzventils fertig montiert werden. In einfacher Weise läßt sich der Einstellbolzen im Federraum verschieben und der Öffnungsdruck bleibend einstellen, ohne daß Teile des Kraftstoffeinspritzventils ausgetauscht werden müssen oder ein erneutes Auseinander- und Zusammenbauen des Kraftstoffeinspritzventils nötig ist.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Zeichnung, der Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils für Brennkraftmaschinen ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt die Figur 1 einen Schnitt durch ein Kraftstoffeinspritzventil mit zwei Schließfedern, Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt von Figur 1 im Bereich der Zwischenscheibe, Figur 3 einen vergrößerten Ausschnitt von Figur 1 im Bereich des Einstellbolzens der ersten Schließfeder und Figur 4 den gleichen Ausschnitt wie Figur 3 mit einer alternativen Ausgestaltung der Einstellbohrung und des Einstellwerkzeugs.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen im Längsschnitt. Das Kraftstoffeinspritzventil weist einen Ventilhaltekörper 1 auf, gegen den ein Ventilgrundkörper 2 unter Zwischenlage einer Zwischenscheibe 5 mit einer Spannmutter 3 verspannt ist. Im Ventilgrundkörper 2 ist eine Bohrung 21 ausgebildet, in der ein kolbenförmiges, axial bewegliches Ventilglied 12 angeordnet ist, das im brennraumabgewandten Abschnitt der Bohrung 21 geführt ist. Durch eine Verjüngung des Ventilgliedes 12 zum Brennraum hin ist am Ventilglied 12 eine Druckschulter 10 ausgebildet, die in einem die Druckschulter 10 umgebenden Druckraum 7 angeordnet ist. Der Druckraum 7 ist über einen im Ventilgrundkörper 2, der Zwischenscheibe 5 und dem Ventilhaltekörper 1 ausgebildeten Zulaufkanal 4 mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Kraftstoffhochdruckquelle verbindbar.
Das brennraumseitige Ende des Ventilgliedes 12 ist als Ventildichtfläche 14 ausgebildet, die mit einem im Ventilgrundkörper 2 ausgebildeten Ventilsitz 17 zusammenwirkt. Im Ventilsitz 17 ist wenigstens ein Einspritzkanal 19 angeordnet, der in Schließstellung des Ventilgliedes 12 von der Ventildichtfläche 14 verschlossen wird und in geöffneter Stellung des Ventilgliedes 12 über einen zwischen dem Ventilglied 12 und der Bohrung 21 ausgebildeten Ringkanal 16 mit dem Druckraum 7 verbindbar ist. Am brennraumabgewandten Ende des Ventilgliedes 12 kommt eine von einer ersten Schließfeder 27 beaufschlagte Druckstange 37 zur Anlage, die weitgehend koaxial zur Längsachse 13 des Ventilgliedes 12 angeordnet ist und die bis in einen im Ventilhaltekörper 1 ausgebildeten Federraum 30 ragt.
In Figur 2 ist ein vergrößerter Ausschnitt von Figur 1 im Bereich der Zwischenscheibe 5 gezeigt. Die Druckstange 37 ist im Durchmesser kleiner ausgebildet als der geführte Abschnitt des Ventilgliedes 12, so daß am Übergang des Ventilgliedes 12 zur Druckstange 37 eine Ringschulter 11 ausgebildet ist. Bei der Öffnungshubbewegung kommt die Ringschulter 11 des Ventilgliedes 12 an einer Anschlaghülse 8 zur Anlage, die die Druckstange 37 umgibt und in der Zwischenscheibe 5 geführt ist. Die Anschlaghülse 8, die mehrteilig aufgebaut sein kann, ragt bis in den Federraum 30, wobei ihr brennraumabgewandtes Ende als Federteller ausgebildet ist, an dem ein Ende einer zweiten Schließfeder 28 zur Anlage kommt, durch die das Ventilglied 12 in Schließstellung bringbar ist. An der Außenfläche der Anschlaghülse 8 ist durch eine Querschnittverringerung eine Anschlagschulter 25 ausgebildet, mit der die Anschlaghülse 8 an einer in der Zwischenscheibe 5 ausgebildeten Anschlagfläche 26 bei ihrer Hubbewegung zur Anlage kommt. Dadurch wird der maximale Öffnungshub des Ventilgliedes 12 begrenzt. Auf der Brennraumseite kommt die Anschlaghülse 8 mit ihrer Stirnseite 23 unter Einwirkung der Schließfeder 28 an der Stirnseite 22 des Ventilgrundkörpers 2 zur Anlage.
Nahe dem brennraumabgewandten Ende des Federraums 30 ist ein kolbenförmiger erster Einstellbolzen 31 angeordnet und etwa in der Mitte zwischen den beiden Enden des Federraums 30 ein kolbenförmiger zweiter Einstellbolzen 32. Der zweite Einstellbolzen 32 weist dabei eine Mittelbohrung auf, die als Führung der Druckstange 37 dient. Die Einstellbolzen 31,32 sind durch Verstemmen im Federraum 30 fixiert. Zwischen dem ersten Einstellbolzen 31 und einem am brennraumabgewandten Ende der Druckstange 37 angeordneten Federteller 24 ist die vorzugsweise als Schraubendruckfeder ausgebildete erste Schließfeder 27 unter Vorspannung angeordnet. Entsprechend ist zwischen dem zweiten Einstellbolzen 32 und dem an der Anschlaghülse 8 ausgebildeten Federteller die vorzugsweise als Schraubendruckfeder ausgebildete zweite Schließfeder 28 unter Vorspannung angeordnet. Der Federraum 30 ist über einen im Ventilhaltekörper 1 ausgebildeten Leckölkanal 36 mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Ablaufleitung verbunden.
An der Wand des Federraums 30 ist auf Höhe des ersten Einstellbolzens 31 und auf Höhe des zweiten Einstellbolzens 32 jeweils wenigstens eine als Sacklochbohrung ausgeführte Verstemmbohrung 43 ausgebildet, die eine dünne, leicht verformbare Restwand 46 der Federraumwand formt. An der Außenmantelfläche der Einstellbolzen 31,32 sind ein oder mehrere, umlaufende Ringstege ausgebildet, in die die Restwand 46, die zwischen dem Boden der Verstemmbohrung 43 und dem Federraum 30 verbleibt, eingepreßt wird. Auf Höhe des brennraumabgewandten Endes der Einstellbolzen 31,32 ist jeweils eine als Durchgangsbohrung ausgeführte Einstellbohrung 52 ausgebildet.
Figur 3 zeigt einen Ausschnitt aus Figur 1 im Bereich des ersten Einstellbolzens 31. Die brennraumabgewandte Seite des Einstellbolzens 31 ist konisch ausgebildet, wodurch eine Anschrägung 33 gebildet wird. Mittig zur Achse des Einstellbolzens 31 ist eine Bohrung 55 ausgebildet, durch die Lecköl vom Federraum 30 in die Ablaufleitung 36 strömen kann. Die Einstellbohrung 52 ist in radialer Richtung zur Mitte des Ventilhaltekörpers 1 hin ausgebildet und bildet mit der Achse des Einstellbolzens 31 näherungsweise einen rechten Winkel. Durch die Einstellbohrung 52 kann ein Einstellwerkzeug 49 eingeführt werden, wobei der Teil des Einstellwerkzeugs 49, der in die Einstellbohrung 52 eingeführt wird, näherungsweise stabförmig ausgebildet und am Ende abgeschrägt ist. Durch die Bewegung des Einstellwerkzeugs 49 in den Federraum hinein kommt das Einstellwerkzeug an der Abschrägung 33 des Einstellbolzens 31 zur Anlage. Durch die weitere Bewegung des Einstellwerkzeugs 49 gleitet die Abschrägung des Einstellwerkzeugs 49 auf der Anschrägung 33 ab, wodurch sich eine axiale Kraft auf den Einstellbolzen 31 ergibt, die den Einstellbolzen 31 auf den Brennraum zu verschiebt.
In Figur 4 ist eine alternative Ausgestaltung der Einstellbohrung 52 gezeigt, die hier einen Winkel zwischen 30 und 60 Grad, vorzugsweise 45 Grad zur Achse des Einstellbolzens 31 aufweist. Der Teil des Einstellwerkzeugs 49, der in die Einstellbohrung 52 eingeführt wird, ist an seinem Ende abgerundet ausgebildet und kommt an der Anschrägung 33 zur Anlage. Durch Einschieben des Einstellwerkzeugs 49 in Richtung des Einstellbolzens 31 wird der Einstellbolzen 31 in axialer Richtung auf den Brennraum zu verschoben. Dabei gleitet das Einstellwerkzeug 49 an der Anschrägung 33 ab. Entsprechend erfolgt die Einstellung über die Einstellbohrung oder Einstellbohrungen 52 beim zweiten Einstellbolzen 32.
Alternativ zu dem in Figur 3 und Figur 4 dargestellten Einstellbolzen 31 kann es auch vorgesehen sein, die brennraumabgewandte Seite des Einstellbolzens 31 nicht konisch, sondern in anderer Form konvex gewölbt auszubilden. Entsprechend ist es auch möglich, das Einstellwerkzeug 49 nicht, wie in Figur 3 dargestellt, einfach abgeschrägt auszubilden, sondern die Abschrägung in einer anderen Ausgestaltung zu realisieren, so daß ein Abgleiten der Abschrägung auf der Anschrägung 33 des Einstellbolzens 31 möglich ist. Zur Vergleichmäßigung der Stützkraft auf die Einstellbolzen 31 oder 32 können auch mehrere Einstellbohrungen 52 symmetrisch um die Achse des Federraums 30 herum angeordnet werden und zur Einstellung zugleich verwendet werden.
Die Funktionsweise des Kraftstoffeinspritzventils ist wie folgt: Zu Beginn des Einspritzzyklus wird Kraftstoff unter hohem Druck durch den Zulaufkanal 4 in den Druckraum 7 eingeführt. Dadurch ergibt sich auf die Druckschulter 10 eine resultierende Kraft in axialer Richtung vom Brennraum weg, da das Ventilglied 12 durch die erste Schließfeder 27 über die Druckstange 37 mit der Ventildichtfläche 14 auf den Ventilsitz 17 gepreßt wird, öffnet das Kraftstoffeinspritzventil erst, wenn der Kraftstoffdruck im Druckraum 7 den Öffnungsdruck erreicht hat und die Kraft auf die Druckschulter 10 größer ist als die Kraft der ersten Schließfeder 27. Durch das Abheben der Ventildichtfläche 14 vom Ventilsitz 17 wird der Einspritzkanal 19 über den Ringkanal 16 mit dem Druckraum 7 verbunden und Kraftstoff wird in den Brennraum eingespritzt. Da im geschlossenen Zustand des Kraftstoffeinspritzventils ein axialer Abstand zwischen der Ringschulter 11 und der Anschlaghülse 8 besteht, wird der erste Teil der Öffnungshubbewegung des Ventilgliedes 12 nur gegen die Kraft der ersten Schließfeder 27 ausgeführt. Kommt die Ringschulter 11 an der Anschlaghülse 8 zur Anlage, so wird bei der weiteren Öffnungshubbewegung die Anschlaghülse 8 vom Ventilglied 12 mitgeführt. Dafür ist eine größere Kraft notwendig, da nun auch die Kraft der zweiten Schließfeder 28 der Öffnungshubbewegung des Ventilgliedes 12 entgegenwirkt. Nach dem Anschlag des Ventilgliedes 12 mit der Ringschulter 11 an der Anschlaghülse 8 verharrt das Ventilglied 12 deshalb in dieser Position, bis sich durch den nachgeführten Kraftstoff im Druckraum 7 ein entsprechend höherer Kraftstoffdruck aufgebaut hat, der in der Lage ist, über die resultierende Kraft durch die Ringschulter 10 der Kraft beider Schließfedern 27,28 entgegenzuwirken. Im weiteren Verlauf der Öffnungshubbewegung kommt die Anschlaghülse 8 mit ihrer Anschlagschulter 25 an der Anschlagfläche 26 zur Anlage und die Öffnungshubbewegung ist beendet. Durch die Öffnungshubbewegung zu Beginn entgegen der Schließkraft einer und nach durchfahren eines Teilhubs der Kraft zweier Schließfedern (27,28) ergibt sich eine günstige Verlaufsformung der Einspritzung, insbesondere bei der Verwendung des Kraftstoffeinspritzventils in selbstzündenden Brennkraftmaschinen. Das Schließen des Kraftstoffeinspritzventils wird dadurch eingeleitet, daß der Kraftstoffdruck im Druckraum 7 abfällt, bis die Kraft auf die Druckschulter 10 nicht mehr ausreicht, der Kraft der Schließfedern 27,28 entgegenzuwirken. Das Ventilglied 12 wird über die Anschlaghülse 8 und die Druckstange 37 in Richtung auf den Ventilsitz 17 hin beschleunigt, bis das Ventilglied 12 mit der Ventildichtfläche 14 am Ventilsitz 17 wieder zur Anlage kommt und den Einspritzkanal 19 verschließt.
Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung des oben beschriebenen Kraftstoffeinspritzventils beschrieben. In den Federraum 30 werden die beiden Einstellbolzen 31 und 32 angeordnet, die im Federraum 30 axial verschiebbar sind. Daneben werden in der oben beschriebenen Lage die übrigen Teile im Federraum 30 angeordnet und der Ventilgrundkörper 2 unter Zwischenlage der Zwischenscheibe 5 mit der Spannmutter 3 gegen den Ventilhaltekörper 1 verspannt. Durch die Einstellbohrung 52 des ersten Einstellbolzens 31 wird ein Einstellwerkzeug 49 eingeführt und der erste Einstellbolzen 31 in eine Position entgegen der Kraft der ersten Schließfeder 27 verschoben. Anschließend wird der durch die erste Schließfeder 27 bewirkte Öffnungsdruck gemessen, woraufhin die Lage des Einstellbolzens 21 beziehungsweise der eingestellte Öffnungsdruck dadurch korrigiert werden kann, daß der erste Einstellbolzen 21 mittels des Einstellwerkzeugs 49 in seiner axialen Lage entsprechend dem Meßergebnis verschoben wird. Ist der gemessene Öffnungsdruck des Kraftstoffeinspritzventils zu groß, muß der Einstellbolzen 31 vom Brennraum weg bewegt werden, ist er zu klein, entsprechend auf den Brennraum zu. Dieses Vorgehen wird solange wiederholt, bis der gewünschte Öffnungsdruck am Kraftstoffeinspritzventil eingestellt ist.
Alternativ dazu kann es auch vorgesehen sein, daß der Öffnungsdruck über eine geeignete Vorrichtung kontinuierlich beim Verschieben des Einstellbolzens 31 gemessen wird. Um den ersten Einstellbolzen 31 in der gefundenen optimalen Position zu fixieren, wird der Einstellbolzen 31 anschließend in der oben beschriebenen Weise durch Eindrücken der Restwand 46 der Verstemmbohrung 43 im Federraum 30 verstemmt. Nach dem Verstemmen wird das Einstellwerkzeug 49 aus der Einstellbohrung 52 entfernt und die Einstellbohrung 52 verschlossen. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß eine Stahlkugel in die Einstellbohrung 52 eingepreßt wird. In gleicher Weise verfährt man nun bei der Positionierung des zweiten Einstellbolzens 32.
Statt die Stellkraft auf den Einstellbolzen 31,32 über eine Schräge des Einstellwerkzeugs 49 auszuüben, kann es auch vorgesehen sein, daß das Werkzeug an seinem in den Federraum eingeführten Ende eine nockenartige Anformung aufweist. Die Kraft auf den Einstellbolzen wird dann durch verdrehen des Einstellwerkzeugs erzeugt.
Es kann auch vorgesehen sein, das beschriebene Verfahren bei einem Kraftstoffeinspritzventil zu verwenden, bei dem im Federraum 30 nur eine Schließfeder angeordnet ist. Ebenso ist es möglich, daß mehr als zwei Schließfedern im Federraum 30 angeordnet sind, deren Öffnungsdruck in der beschriebenen Weise durch Verschieben eines Einstellbolzens eingestellt werden kann.

Claims (16)

  1. Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einem Ventilhaltekörper (1), in dem ein kolbenförmiges, entgegen der Kraft wenigstens einer Schließfeder (27,28) axial bewegliches Ventilglied (12) angeordnet ist, das auf einem Abschnitt seiner Länge in einer Bohrung (21) geführt ist und das an seinem brennraumseitigen Ende die Öffnung wenigstens eines Einspritzkanals (19) steuert, und einem die wenigstens eine Schließfeder (27,28) aufnehmenden Federraum (30), der im Ventilhaltekörper (1) brennraumabgewandt zum geführten Abschnitt des Ventilgliedes (12) ausgebildet ist, wobei das Ventilglied (12) durch die wenigstens eine Schließfeder (27,28) beaufschlagt ist, die sich am brennraumabgewandten Ende an jeweils einem kolbenförmigen Einstellbolzen (31,32) abstützt, der durch eine Verformung einer Restwand (46) des Federraums (30) in diesem durch verstemmen lagefixiert ist, und einer am Ventilglied (12) ausgebildeten Druckschulter (10), die mit Kraftstoff unter hohem Druck beaufschlagt werden kann, wodurch bei einem bestimmten Öffnungsdruck eine resultierende Kraft in axialer Richtung auf das Ventilglied (12) ausgeübt wird, die größer als die Kraft der wenigstens einen Schließfeder (27,28) ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Ventilhaltekörper (1) etwa auf der Höhe des Einstellbolzens (31,32) wenigstens eine in der Wand des Federraums (30) als Durchgangsbohrung ausgebildete Einstellbohrung (52) ausgebildet ist, durch die ein Einstellwerkzeug (49) einführbar ist, durch das die axiale Position des Einstellbolzens (31,32) einstellbar ist.
  2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Restwand (46) des Ventilhaltekörpers (1) etwa auf der Höhe des Einstellbolzens (31,32) durch wenigstens eine nach innen gerichtete, als Sackbohrung ausgebildete Verstemmbohrung (43) gebildet ist, wobei die Restwand (46) beim Verstemmen des Einstellbolzens (31,32) nach innen gedruckt wird.
  3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Mantelfläche des Einstellbolzens (31,32) wenigstens eine umlaufende Rippe ausgebildet ist, die in die nach innen gedrückte Restwand (46) beim Verstemmen des Einstellbolzens (31,32) eingedrückt wird.
  4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstemmbohrung (43) im wesentlichen senkrecht auf der Längsachse (13) des Ventilglieds (12) steht.
  5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einstellbohrung (52) von der Außenmantelfläche des Ventilhaltekörpers (1) radial bis in den Federraum (30) erstreckt.
  6. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellbohrung (52) im wesentlichen senkrecht zur Längsachse (13) des Ventilgliedes (12) ausgebildet ist.
  7. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellbohrung (52) unter einem Winkel von 30 bis 60 Grad zur Längsachse (13) des Ventilgliedes (12) ausgebildet ist, vorzugsweise etwa 45 Grad.
  8. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Ventilhaltekörper (1) mehrere Einstellbohrungen angeordnet sind, die vorzugsweise symmetrisch um die Längsachse des Federraums (30) angeordnet sind.
  9. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellbolzen (31,32) eine hohlzylindrische Form aufweist.
  10. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die brennraumabgewandte Seite des Einstellbolzens (31,32) eine konvex gewölbte Form aufweist.
  11. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die brennraumabgewandte Seite des Einstellbolzens (31,32) eine konische Form aufweist, wobei die Spitze des Konuskegels vom Brennraum wegweist.
  12. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Einstellbohrung (52) eingeführte Teil des Einstellwerkzeugs (49) im wesentlichen stabförmig ausgebildet und am eingeführten Ende abgeschrägt ist.
  13. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Einstellbohrung (52) eingeführte Teil des Einstellwerkzeugs (49) im wesentlichen stabförmig ausgebildet ist und dessen eingeführtes Ende abgerundet ist.
  14. Verfahren zur Herstellung eines Kraftstoffeinspritzventils nach dem Anspruch 1 wobei die Einstellbolzen (31,32) vor ihrer Fixierung durch ein Einstellwerkzeug (49) verstellt werden, bis durch die durch das Verschieben des Einstellbolzens (31,32) erzielte Vorspannkraft der dort anliegeden Schließfeder (27,28) der gewünschte Öffnungsdruck des Ventilgliedes (12) erreicht ist.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschieben des Einstellbolzens (31,32) durch Verschieben einer axial auf den Einstellbolzen (31,32) wirkenden Kontaktfläche eines durch die Wand des Federraums (30) einführbaren Werkzeugs (49) gegen die auf das Ventilglied (12) wirkende Öffnungskraft erfolgt.
  16. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
    Einführung eines Einstellwerkzeugs (49) durch eine in der Wand des Federraums (30) ausgebildete Einstellbohrung (52), so daß das Einstellwerkzeug (49) auf den Einstellbolzen (31,32) wirkt,
    verschieben des Einstellbolzens (31,32) mit dem Einstellwerkzeug (49) in axialer Richtung, wobei der Öffnungsdruck des Kraftstoffeinspritzventils gemessen wird, bis der Öffnungsdruck des Kraftstoffeinspritzventils einer Vorgabe entspricht,
    verformen der Restwand (46) des Federraums (30) in Höhe des Einstellbolzens (31,32), wodurch der Einstellbolzen (31,32) in seiner Lage fixiert wird,
    entfernen des Einstellwerkzeugs (49) aus der Einstellbohrung (52).
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