EP1379776A2 - Injektordüse mit drosselverhalten - Google Patents

Injektordüse mit drosselverhalten

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EP1379776A2
EP1379776A2 EP02740226A EP02740226A EP1379776A2 EP 1379776 A2 EP1379776 A2 EP 1379776A2 EP 02740226 A EP02740226 A EP 02740226A EP 02740226 A EP02740226 A EP 02740226A EP 1379776 A2 EP1379776 A2 EP 1379776A2
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EP
European Patent Office
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nozzle needle
nozzle
fuel injector
fuel
injector according
Prior art date
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EP02740226A
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English (en)
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EP1379776B1 (de
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Friedrich Boecking
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP1379776B1 publication Critical patent/EP1379776B1/de
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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
    • F02M61/162—Means to impart a whirling motion to fuel upstream or near discharging orifices
    • F02M61/163—Means being injection-valves with helically or spirally shaped grooves
    • 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
    • F02M61/12—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type characterised by the provision of guiding or centring means for valve bodies

Definitions

  • Injectors are used to inject fuel into the combustion chambers of a Nerbremiimgsl raftmasclihie, on which the start of injection and the injection quantity are set by electrical control by means of a solenoid valve or a piezo actuator. Injectors are accommodated in the injectors. The injectors hold the injection nozzles, which are matched to the respective conditions of the nerbrennerl ⁇ aft machine on which they are used. The design of the injection nozzle is crucial for the metered injection with respect to the injection time and the injection quantity per degree ..Kurbelwinkel and with regard to the processing of the fuel in terms of EMSP 'ritzstralilform and atomization of the fuel hn combustion chamber.
  • Ki-Aftscherin injection device for Bremiki Aft machines emerges.
  • This comprises a common high-pressure accumulator (Comrnon Rail) which can be filled with fuel from a high-pressure pump and which is connected via injection lines to injection valves projecting into the combustion chamber of the internal combustion engine to be supplied. Their Offiiungs- and closing movements are respectively controlled by a 'electrically actuated control valve, wherein the control valve is designed as a 3/2-Nentil ege.
  • This connects a high-pressure channel opening at an injection opening of the injection valve to the injection line or a relief line.
  • a hydraulic work space that can be filled with high-pressure fuel is provided on the control valve member of the control valve and can be opened in a relief channel to adjust the setting position of the control valve member of the control valve.
  • GB 2 335 000 relates to a fuel injector with a restricted fuel supply on a needle valve.
  • Thestoffmjel tor includes a nozzle needle which is slidably received in a bore provided in a nozzle body.
  • the nozzle needle forms with the injector body both a fuel storage space and a fuel chamber for the fuel under high pressure.
  • a flow channel system for the fuel is provided on the nozzle needle, which limited fuel flow.
  • the solution according to the invention causes the nozzle needle to close more quickly, as a result of which, in particular, increased hydrocarbon fractions in the exhaust gas from Breririkrafta machines can be avoided by delayed needle closing.
  • the higher HC proportions in the exhaust gas of a Nerbrennerkraftmachinenrril occur up to now not least because in a comparatively slow needle closing fuel came into the combustion chamber through the still open injection nozzle, which, however, should no longer be burned, since the combustion against needle closing is already largely done has expired.
  • faster needle closing is achieved by means of the solution according to the invention, the increase in the HC content in the exhaust gas of the combustion juicing machine can be avoided.
  • the formation of the injection course i.e. its adaptation to the combustion taking place in the combustion chamber, with regard to the ignition delay, is more reproducible.
  • the throttling point proposed according to the invention can be designed both as an area of the nozzle needle with a larger diameter and as a projection in the injector housing, which is spaced at a small distance on the circumference of the nozzle needle.
  • the Androsse point - preferably designed as a throttle section - can be formed below a guide section on the nozzle needle; Furthermore, the throttle section can be integrated in the filling section on the nozzle needle.
  • throttling point on the nozzle needle or housing with regard to axial extension, i.e. With regard to the throttle gap height and the gap width, throttling in the range between 0.2 and 7% can be achieved.
  • the arrangement of the throttling point below a guide section or, in the alternative, integrated therein, has the advantageous effect that the proximity of the throttling point to the guide section prevents deflection of the nozzle needle from the centered position. Ehie deflection of the nozzle needle transversely to the nozzle needle axis would result in a large deviation in the flow rate, but this is excluded due to the solution proposed according to the invention. Throttling the flow in the area of the needle tip of the nozzle needle leads to a drop in pressure thereon. This shifts the pressure ratio to the control chamber in such a way that the Dmcl ⁇ üveau there is higher and thus a faster retraction of the nozzle needle is made possible in the seat of the injector body.
  • FIG. 1 shows an injection nozzle of a fuel injector, which can be controlled by means of a solenoid valve,
  • Figure 2 ⁇ a variant of an injection nozzle with overflow channel above a throttle point
  • Figure 3 shows a further embodiment with a schematically shown pressure releasable control room.
  • FIG. 1 is an injection nozzle of a fuel injector that can be controlled via a solenoid valve.
  • An injector 1 for injecting fuel into the brake chambers of an internal combustion engine comprises an injector body 2 in which a nozzle needle 5 is received.
  • a high-pressure bore 3 is formed, via which a nozzle chamber 4 can be acted upon by fuel under high pressure.
  • the high-pressure bolster 3 is connected to a high-pressure accumulator (common rail), not shown here, in which a largely constant high pressure is generated.
  • the nozzle needle 5 comprises a first guide section 6 and a second fill section 7 with which it is guided in the projector body 2.
  • a pressure stage 8 is formed on the nozzle needle 5.
  • An inlet ring 9 which has a diameter of 10, adjoins the nozzle chamber 4 in the injector body 2. Below the inlet ring 9 between the injector body 2 and the nozzle needle 5, the 5 second filling section 7 is formed on the nozzle needle 5. Flow surfaces 20 for the fuel can be integrated in the second guide section 7 in order to ensure that the fuel flows in from the nozzle chamber 4 via the inlet ring 9 to the nozzle tip.
  • the projector body 2 is formed in the region 10 of the second filling section 7 in a slightly reduced diameter knife 11.
  • the projector body 2 as shown in FIG. 1 merges into a nozzle body 16.
  • the bore in the nozzle body 16, which surrounds the nozzle needle 5, is executed in the area of the second filling portion 7 with a smaller diameter, so that it is ensured that the nozzle needle 5 is filled in the area of the nozzle only within the second 15 guide portion 7.
  • the throttling point 17 is preferably designed as a throttling section which extends in the axial direction of the nozzle
  • a conical seat surface 14 is formed thereon.
  • the nozzle needle tip 12 rests with its seat 14 on the nozzle seat 13, which is formed on the wall of the nozzle body 16 facing the nozzle needle 5.
  • the nozzle needle 5 has moved with its nozzle needle tip 12 into the nozzle seat 13, so that the injection opening 15, which projects into the combustion chamber of a combustion engine, is closed by the nozzle tip 15.
  • the air throttling effect occurs only when the nozzle needle 5 is opened in the control chamber (not shown in more detail here), as a result of which a pressure drop occurs at the nozzle needle tip 12, which pressure drop can advantageously be used for quick needle closing by pressurizing the control chamber assigned to the nozzle needle 5.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the solution proposed according to the invention with overflow channels above a throttle point.
  • a nozzle needle 30 is accommodated such that it can be moved in the vertical direction analogously to the illustration according to FIG.
  • a first guide section 6 and a second guide section 7 are formed on the nozzle needle 30.
  • a high-pressure bore 3 is formed, which opens into a nozzle chamber 4.
  • the high-pressure bore 3 is connected to a high-pressure plenum (Coinmon Raü), not shown, in contrast to the embodiment variant shown in FIG. 1, an overcurrent channel system 31 is formed on the nozzle needle 30 as shown in FIG Pressurized fuel nozzle chamber 4 is enclosed.
  • a throttling point 17 is formed below the overflow channel system 31 in a manner analogous to the representation of the nozzle needle 5 in FIG. 1 on the nozzle needle 30.
  • the throttling point 17 is preferably designed on the nozzle needle 30 as a throttle section which extends at an axial gap height 19 in the axial direction of the nozzle needle 30. Between the bore of the nozzle body 16 which gives the second filling section 7 and the throttling point, a gap 19 is set, via which the throttling effect can be varied depending on the design.
  • a nozzle needle 30, as shown in FIG. 2 has a seat diameter 14 which is inserted into a nozzle seat 13 in the nozzle body 16 of the injector body 2. In the state shown in FIG. 2, the injection opening 15, which protrudes into the combustion chamber of a combustion chamber, is closed by the nozzle needle tip 12, which has moved into its nozzle seat 1.
  • the overflow channels 31 can be applied to the circumference of the nozzle needle 30 in the region of the nozzle chamber 4 with an incline 32, which results in a limitation of the fuel volume flow setting in the direction of the nozzle needle tip 12.
  • the throttling point 17 causes a pressure drop in the area of the nozzle needle tip 12, so that, taking into account the pressure level which arises in the control space, the nozzle needle tip 12 closes more rapidly in its nozzle seat 13 can be achieved.
  • fuel is not injected into the brake chamber of an internal combustion engine towards the end of combustion, so that no unburned hydrocarbons can arise due to the largely complete combustion process.
  • a fuel injector 1 for injecting fuel into the brake noise of tampering machines is accommodated in a nozzle body 16 on an injector body 2.
  • a nozzle needle 40 is received so as to be movable in the vertical direction.
  • the upper region of the nozzle needle 40 it is enclosed by a ring 41, while the upper end face of the nozzle needle 40 represents a boundary wall of a control chamber 42, which is only shown schematically here.
  • a closing filter element 43 is received between the end face of the ring 41 and a collar 44 of the nozzle needle 40.
  • flow-free areas 46 are received on the circumference of the nozzle needle 40, through which the fuel shoots into the nozzle body 16 in the direction of the nozzle needle tip 12.
  • the flow free areas 46 are formed on the nozzle needle 40 as shown in FIG. 3 on a guide section 45 which is guided in the bore of the nozzle body 16.
  • the guide section 45 is formed in a diameter 49.
  • the throttling point 17 adjoins the guide section 45 of the nozzle needle 40, which is preferably designed as a throttling section and extends in the axial direction with the height hi (reference number 19).
  • the throttling point 17 which is formed on the nozzle needle 40, and the bore of the nozzle body 16, there is a gap width 18, which essentially determines the degree of throttling.
  • the bore, which surrounds the nozzle needle 40 in the nozzle body 16 has an enlarged diameter 50.
  • An inlet space 47 in the nozzle body 16 serves to receive the fuel volume flowing in via the flow open areas 46 and the throttling point 17.
  • this comprises a seat surface diameter 14 which bears against the nozzle seat 13 of the nozzle body 16 and thus closes the injection opening 15 projecting into the combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the configuration of the nozzle needle tip of the nozzle needle 40 is, for example, a blind hole nozzle; in addition, the configuration of the nozzle needle tip 12 would also be possible as a seat hole nozzle.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in die Brennräume einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Injektorkörper (2, 16), in dem eine Düssennadel (5, 30, 40) bewegbar aufgenommen ist. Die Düssennadelspitze (12) der Düsennadel (5, 30, 40) verschliesst oder gibt eine Einspritzöffnung (15) in den Brennraum frei. Die Düsennadel (5, 30, 40) umfasst mindestens einen Führungsabschnitt (6, 7, 45). Dem düsenkörperseitigen Führungsabschnitt (7, 45) der Düsennadel (5, 30, 40) ist eine Androsselstelle (17) zugeordnet.

Description

Injektordüse mit Drosselverhalten
Technisches Gebiet
Zur Einspritzung von Kraftstoff in die Brennräume einer Nerbremiimgsl raftmasclihie werden Injektoren eingesetzt, an welchen der Einspritzbeginn und die Einspritzmenge durch elektrische Ansteuerung mittels eines Magnetventils oder eines Piezoaktors eingestellt werden. In den Injektoren sind Einspritzdüsen aufgenommen. Die Injektoren halten die Einspritzdüsen, die auf die jeweiligen Verhältnisse der Nerbrennungslαaftmaschine, an der sie zum Einsatz kommen, abgestimmt sind. Die Auslegung der Einspritzdüse ist mit entscheidend für die dosierte Einspritzung hinsichtlich der Einspritzdauer und der Einspritz- menge je Grad ..Kurbelwinkel sowie hinsichtlich der Aufbereitung des Kraftstoffs im Hinblick auf Emsp'ritzstralilform und Zerstäubung des Kraftstoffs hn Brennraum.
Stand, der Technik
Aus DE 197 01 879 AI geht eine Ki-aftstoffeinspritzeinrichtung für Bremiki-aftmaschinen hervor. Diese umfaßt einen von einer Hochdruckpumpe mit Kraftstoff befüllbaren gemeinsamen Hochdrucksammeiraum (Comrnon Rail), der über Einspritzleitungen mit in den Brennraum der zu versorgenden Brennkraftmaschine ragenden Emspritzventilen verbunden ist. Deren Offiiungs- und Schließbewegungen werden jeweils von einem' elektrisch angesteuerten Steuerventil gesteuert, wobei das Steuerventil zum Beispiel als 3/2- ege-Nentil ausgebildet ist. Dieses verbindet einen an einer Einspritzöffnung des Einspritzventils mündenden Hochdruckkanal mit der Einspritzleitung oder einer Entlastungsleitung. Dabei ist am Steuerventilglied des Steuerventils ein mit Kraftstoffhochdruck befüllbarer hydrauli- scher Arbeitsraum vorgesehen, der zur Verstellung der Einstellposition des Steuerventilgliedes des Steuerventils in einen Entlastungskanal aufsteuerbar ist.
GB 2 335 000 bezieht sich auf einen Kraftstoffinjektor mit einem verengten Kraftstoffzulauf an einem Nadelventil. Der Kraftstoffmjel tor umfaßt eine Dusennadel, welche in einer in einem Düsenkörper vorgesehenen Bohrung verschiebbar aufgenommen ist. Die Düsennadel bildet mit dem Injektorkörper sowohl einen Kraftstoffvorratsraum als auch eine Kraftstoffaufnalmiekam er für den unter hohem Druck anstehenden Kraftstoff. An der Düsennadel ist ein Strömungskanalsystem für den Kraftstoff vorgesehen, welches den Zu- lauf des Kraftstoffs begrenzt. Befindet sich die Düsennadel in einer geöffneten Position, strömt Kraftstoff in Pachtung auf den Norratsraum. Fährt die Düsennadel hingegen im In- jektorkörper nach oben auf, so strömt ein erhöhtes Kraftstoffvolumen in Richtung zur Einspritzdüse.
Darstellung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Lösung bewirkt ein schnelleres Schließen der Düsennadel, wodurch sich insbesondere erhöhte Kohlenwasserstoffanteile im Abgas von Breririkrafta aschinen durch verspätetes Νadelschließen vermeiden lassen. Die bisher auftretenden höheren HC- Anteile im Abgas einer Nerbrennungskraftmasclrine riil rten nicht zuletzt daher, daß bei einem vergleichsweise langsam ablaufenden Νadelschließen durch die noch geöffnete Einspritzdüse Kraftstoff in den Brennraum gelangte, der jedoch nicht mehr verbrannt werden komite, da die Verbrennung gegen Νadelschließen bereits weitestgehend abgelaufen ist. Wird mittels der erfindungsgemäßen Lösung ein schnelleres Νadelschließen erzielt, so kann die Zunahme des HC-Anteils im Abgas der Verbrem ungslσaftmaschine vermieden werden. Ferner ist durch ein sich schnell einstellendes Schließen der Düsennadel die Formung des Einspritzverlaufes, d.h. seine Anpassung an die im Brennraum ablaufende Ver- brennung, hinsichtlich des Zündverzuges, besser reproduzierbar.
■ Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Androsselstelle kann sowohl als ein im Durchmesser stärker ausgefühlter Bereich der Düsennadel als auch als in geringem Abstand an dem Dü- seirαadelumfang angeführter Vorsprung im Injektorgehäuse ausgeführt sein. Die Andros- seistelle - vorzugsweise als eine Drosselstrecke ausgebildet - kann unterhalb emes Führungsabschnittes an der Düsennadel ausgebildet werden; ferner läßt sich die Drosselstrecke in dem Fülιrungsabsclτιritt an der Düsennadel integrieren.
Durch die Auslegung der Androsselstelle an Düsennadel oder Gehäuse liinsichtlich Axia- lerstreckung, d.h. liinsichtlich der Drosselspalthöhe sowie liinsichtlich der Spal weite können Drosselungen im Bereich zwischen 0,2 und 7% erzielt werden.
Die Anordnung der Androsselstelle unterhalb eines Führungsabschnittes oder in der Alternative in diesen integriert, zieht den vorteilhaften Effekt nach sich, daß durch die Nähe der Androsselstelle zum Führungsabschnitt ein Auslenken der Dusennadel aus der zentrierten Lage vermieden wird. Ehie Auslenkung der Düsennadel quer zur Düsennadelachse hätte eine starke Abweichung der Durchflußmenge zur Folge, was jedoch aufgrund der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ausgeschlossen ist. Die Androsselung des Durchflusses im Bereich der Nadelspitze der Düsemiadel führt an dieser zu einem Druckabfall. Dadurch verschiebt sich das Druckverhältnis zum Steuerraum derart, daß das dortige Dmclαüveau höher liegt und somit ein schnelleres Einfahren der Düsemiadel in die Sitzfläche des Injektorkörpers ermöglicht wird.
Zeichnung
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender erläutert.
Es zeigt:
Figur 1 eine Einspritzdüse eines Kraftstoffinjel tors, der mittels eines Magnetventils ansteuerbar ist,
Figur 2 ■ eine Ausführungsvariante einer Einspritzdüse mit Überströmkanäleii oberhalb einer Androsselstelle und
Figur 3 eine weitere Ausführungsvariaiite mit schematisch dargestelltem druckentlast- baren Steuerrau .
Ausführungsvarianten
Figur 1 ist eine Einspritzdüse eines Kraftstofnnjektors entnelrmbar, der über ein Magnetventil angesteuert werden kann.
Ein Injektor 1 zum Einspritzen von Kraftstoff in die Bremiräume einer Verbrennungs- kraftmaschme umfaßt einen Injelctorkörper 2, in dem eine Düsemiadel 5 aufgenommen ist. hn hijektorkörper 2 ist eine Hochdruckbohrung 3 ausgebildet, über welche ehi Düsenraum 4 mit unter hohem Druck stehendem Kraftstoff beaufschlagbar ist. Die Hochdruckbolirung 3 steht mit einem hier nicht dargestellten Hochdmcksammelraum (Common Rail) in Verbindung, in welchem ein weitgehend konstanter hoher Druck erzeugt wird. In der Ausführungsvariante der erfmdungsgemäßen Lösung gemäß Figur 1 umfaßt die Düsennadel 5 einen ersten Fühπmgsabschnitt 6 sowie einen zweiten Fülu-ungsabschnitt 7, mit welchem sie im hijektorkörper 2 geführt ist. Im Bereich der Düsemiadel 5, in welchem diese vom Düsenraum 4 umgeben ist. ist an der Düsennadel 5 eine Druckstufe 8 ausgebildet. An den Düsenraum 4 im Injektorkörper 2 schließt sich ein Zulaufring 9 an, der im Durchmesser 10 ausgeführt ist. Unterhalb des Zulaufringes 9 zwischen Injektorkörper 2 und Düsennadel 5 ist an der Düsemiadel 5 der 5 zweite Fülirungsabschnitt 7 ausgebildet. In den zweiten Fü irungsabschnitt 7 können Strömungsflächen 20 für den Kraftstoff integriert sein, um ein Zuströmen des Kraftstoffes vom Düsenraum 4 über den Zulaufring 9 zur Düsenspitze zu gewährleisten.
Im Vergleich zum Durchmesser 10 des Zulaufringes 9 ist der hijektorkörper 2 im Bereich 10 des zweiten Füluungsabsclinitts 7 in einem leicht reduzierten Durclimesser 11 ausgebildet. Der hijektorkörper 2 gemäß der Darstellung in Figur 1 geht in einen Düsenkörper 16 über. Die Bohrung im Düsenkörper 16, welche die Dusennadel 5 umschließt, ist in dem Bereich des zweiten Fül rungsabsclmittes 7 mit einem kleineren Durchmesser ausgeführt, so daß sichergestellt ist, daß die Düsennadel 5 im düsenseitigen Bereich nur innerhalb des zweiten 15 Führungsabsclmittes 7 gefülirt ist.
h axiale Richtung der Düsemiadel 5 gemäß der Darstellung in Figur 1 gesehen,' schließt sich am zweiten Fülirmigsabschnitt 7 eine Androsselstelle 17 an. Die Androsselstelle 17 ist bevorzugt als eine Drosselstrecke ausgebildet, welche sich in axiale Richtung der Düsen-
20 nadel 5 gesehen über eine Spalthöhe i (Bezugszeichen 19) erstreclct. Zwischen dem Düsenkörper 16 und der Androsselstelle 17, die gemäß der Darstellung in Figur 1 als eine Düsemiadel 5 ausgebildet ist, stellt sich eine Spaltweite 18 ein, über welche die Drosselwir- lcung je nach Auslegung der Androsselstelle 17 einstellbar ist. Bevorzugt werde mittels der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung Drosselwirkungen zwischen 0,2 und 7% reali-
25 siert. Dadurch stellt sich an der Düsenspitze 12 ein Druckabfall ein, wodurch sich das Druckverhältiris zwischen der Düsenspitze 12 und einem hier nicht näher dargestellten Steuerraum zugunsten des Druckniveaus im Steuerraum verschiebt. Je höher der Druck im liier nicht dargestellten Steuerraum, welcher die Düsemiadel beaufschlagt, desto kürzere Schließzeiten der Düsemiadel 5 lassen sich erzielen.
30
Im unteren Bereich der vorzugsweise als Sacklochdüse beschaffenen Einspritzdüse 12 ist an dieser eine kegelförmige Sitzfläche 14 ausgebildet. Im geschlossenen Zustand der Düsemiadel 5 liegt die Düsennadelspitze 12 mit ihrer Sitzfläche 14 am Düsensitz 13 an, der an der der Düsennadel 5 zuweisenden Wandung des Düsenkörpers 16 ausgebildet ist.
_>5 hn in Figur 1 wiedergegebenen Zustand ist die Düsemiadel 5 mit ihrer Düsennadelspitze 12 in den Düsensitz 13 gefahren, so daß die Einspritzöffnung 15, welche in den Brennraum einer Verbremiungslraftmaschine hineinragt, durch die Düsenspitze 15 verschlossen ist. Die Aiidrosselwirkung stellt sich erst beim Auffahren der Dusennadel 5 in den hier nicht näher dargestellten Steuerraum ein, wodurch es an der Düsennadelspitze 12 zu einem Druckabfall kommt, der für ein schnelles Nadelschließen durch Druckbeaufschlagung des der Düsemiadel 5 zugeordneten Steuerraumes in vorteilhafter Weise ausgenutzt werden kann.
Der Darstellung gemäß Figur 2 ist eine Ausführungsvariaiite der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung mit Überströmkanälen oberhalb einer Androsselstelle zu entnehmen.
Im Injelctorkörper 2 eines Injektors 1 zum Einspritzen von Kraftstoff ist analog zur Darstellung gemäß Figur 1 eine Düsemiadel 30 in vertikale Richtung bewegbar aufgenommen. An der Düsemiadel 30 ist ein erster Fuhrungsabschmtt 6 sowie ein zweiter Führungsab- scl itt 7 ausgebildet, hn Iiijektorgehäuse 2 ist eine Hochdruckbohrung 3 ausgebildet, die in einen Düsenraum- 4 mündet. Zulaufseitig steht die Hochdrackbohrung 3 mit einem nicht dargestellten Hochdrucksammelraum (Coinmon Raü) in Verbindung, hn Unterschied zur in Figur 1 dargestellten Ausfül rungsvariante ist an der Düsemiadel 30 gemäß der Darstellung in Figur 2 ein Überstromkanalsystem 31 ausgebildet, welches im wesentlichen von einem mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoffdüsenraum 4 umschlossen ist. Unterhalb des Überströmlcanalsystems 31 ist analog zur Darstellung der Düsemiadel 5 in Figur 1 an der Düsennadel 30 eine Androsselstelle 17 ausgebildet.
Die Androsselstelle 17 gemäß der Darstellung in Figur 2 ist bevorzugt an der Düsemiadel 30 als eine Drosselstrecke ausgeführt, welche sich in einer axialen Spalthöhe 19 in Axialrichtung der Düsennadel 30 erstreckt. Zwischen der den zweiten Fülrrungsabsclinitt 7 uni- gebenden Bohrung des Düsenkörpers 16 und der Androsselstelle stellt sich eine Spaltweite 19 ein, über welche je nach Auslegung die Drosselwirkung variiert werden kann. Unterhalb der Androsselstelle 17 ist eine Düsemiadel 30 gemäß der Darstellung in Figur 2 ein Sitzdurchmesser 14 ausgebildet, der in einen Düsensitz 13 im Düsenkörper 16 des Injektorkörpers 2 eingefahren ist. Im in Figur 2 wiedergegebenen Zustand ist die Einspritzöffnung 15, die in den Brennraum einer Verbrennuiigslαaftniasclrine hineinragt, durch die Düsemiadelspitze 12, welche in ihren Düsensitz 1 gefahren ist, verschlossen.
Gemäß der Darstellung in Figur 2 können am Umfang der Düsemiadel 30 im Bereich des Düsenraumes 4 die Überströmkaiiäle 31 mit einer Neigung 32 aufgebracht werden, wo- durch sich eine Begrenzung des in Richtung Düsemiadelspitze 12 einstellenden Kraftstoffvolumenstroms ergibt. Die Androsselstelle 17 bewirkt einen Druckabfall im Bereich der Düsemiadelspitze 12, so daß sich unter Berücksichtigung des sich hn Steuerraurn einstellenden Druckniveaus ein schnelleres Schließen der Düsemiadelspitze 12 in ihren Düsensitz 13 erzielen läßt. Dadurch unterbleibt ein Einspritzen von Kraftstoff in den Bremiraum einer Verbrennungskraftmascline gegen Ende der Verbrennung, so daß keine unverbrannten Kohlenwasserstoffe aufgrund des weitestgehend abgeschlossenen Verbremiungsvorgangs mehr entstehen können.
Der Darstellung gemäß Figur 3 ist eine weitere Ausfüln ingsvariante der erfmdungsgemäßen Lösungen mit schematisch dargestelltem druckentlastbaren Steuerraum zu entnehmen.
Gemäß dieser Ausfu irungs Variante eines Kraftstoffinjektors 1 zum Einspritzen von Kraft- stoff in. die Bremiräunie von Verbrermungskrafrmaschinen ist ein Düsenkörper 16 an einem Injelctorkörper 2 aufgenommen. In hijektorkörper 2 bzw. Düsenkörper 16 ist eine Düsennadel 40 in vertikale Richtung bewegbar aufgenommen. Im oberen Bereich der Düsemiadel 40 ist diese von einem Ring 41 umschlossen, während die obere Stirnfläche der Düsemiadel 40 eine Begrenzungswand eines hier nur schematisch dargestellten Steuerraums 42 darstellt. Zwischen der Stirnseite des Rings 41 und einem Bund 44 der Düsemiadel 40 ist -ein Schließfilterelement 43 aufgenommen. Unterhalb des Bundes 44, an welchem die Schließfeder 43 anliegt, sind am Umfang der Düsemiadel 40 Strömungsfreifläclien 46 aufgenommen, durch welche der Kraftstoff in Richtung auf die Düsemiadelspitze 12 in den Düsenkörper 16 einschießt. Die Strömungsfreiflächen 46 sind an der Düsennadel 40 gemäß der Darstellung in Figur 3 an einem Fiürrungsabschnitt 45 ausgebildet, der in der Bohrung des Düsenkörpers 16 geführt ist. Der Führungsabschnitt 45 ist in einem Durchmesser 49 ausgebildet. Gemäß der Darstellung in Figur 3 schließt sich an den Führungsabschnitt 45 der Düsemiadel 40 die Androsselstelle 17 an, welche bevorzugt als Drosselstrecke ausgebildet ist und sich üi axiale Richtung mit der Höhe hi (Bezugszeichen 19) erstreclct. Zwi- sehen der Androsselstelle 17, die an der Düsemiadel 40 ausgebildet ist, und der Bohrung des Düsenkörpers 16 stellt sich eme Spaltweite 18 ein, welche den Grad der Drosselung im wesentlichen bestimmt. Unterhalb der Androsselstelle 17 ist. die Bohrung, welche die Düsemiadel 40 im Düsenkörper 16 umschließt, in einem erweiterten Durchmesser 50 ausgebildet. Ein Zulaufraum 47 im Düsenkörper 16 dient zur Aufnahme des über die Strömungs- freiflächen 46 und die Androsselstelle 17 einströmenden Kraftstoffvolumens.
Im Bereich der Düsemiadelspitze 12 der Düsennadel 40 umfaßt diese einen Sitzflächendurchmesser 14, der am Düsensitz 13 des Düsenkörpers 16 anliegt und somit die in den Brennraum einer Verbrennungskraftmascliine hineinragende Einspritzöffi ung 15 verscliließt. Bei der Konfiguration der Düsemiadelspitze der Düsemiadel 40 handelt es sich beispielsweise um eine Sacklochdüse; daneben wäre die Ausbildung der Düsennadelspitze 12 auch als eine Sitzlochdüse möglich. Neben der in Figur 1 und 3 wiedergegebenen Ausfuhrungsmöglichkeit, die Androsselstelle 17 unterhalb des zweiten Fülnimgsabsclnittes 7 bzw. des Fühnmgsabsclrmttes 45 vorzusehen, besteht in vereinfachter Ausfuhrungsmöglichkeit der Düsennadeln 5 bzw. 40 auch die Möglichkeit, die Androsselstelle 17 unmittelbar in den zweiten Fü rruiigsabsclrriitt 7 bzw. den Fülirungsabschnitt 45 an der Düsemiadel 40 zu iiitegiieren. Damit könnte die entsprechende Düsemiadel 5 bzw. 40, in axialer Länge gesehen, kür zergehalten werden.
Der durch die am düsennahen Bereich liegende Androsselstelle 17 erzielbare Effekt des Druckabfalls an der Düsemiadelspitze 12 erlaubt ein schnelleres Schließen der Düsennadel 40 und damit eine präzise Beendigung der Einspritzphase, so daß das Auftreten unverbrannter Kohlenwasserstoffe hn Abgas bei Einsatz der erfmdungsgemäßen Lösung erheblich vermindert, wemi nicht völlig ausgeschlossen ist. Die Anordnung der Androsselstelle 17 hinter einem zweiten Fülrrmigsabschnitt 7 der Düsemiadel 5 und der Dusennadel 30 bzw. hinter einem Führungsabschnitt 45 der Düsennadel 40 oder deren Integration darin verhindert eine • Auslenkung der Düsemiadel 5, 30, 40 gemäß der dargestellten Ausfüh- rungsvarianten derart, daß sich die Durchflußmenge zur Düsennadelspitze 12 durch Ausleiilcung derselben quer zu ihrer Achse verändert und somit sich das Durchflußvolumen stark verändert.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftstoffiηjektor zum Einspritzen von Kraftstoff in die Bremiräunie einer Verbren- nungslcraftmaschine mit einem Injelctorkörper (2, 16), in welchem eine Düsemiadel (5, 30, 40) bewegbar aufgenommen ist, deren Düsemiadelspitze (12) eine Einspritzöffnung (15) in den Brennraum verschließt oder freigibt und die Düsemiadel (5, 30, 40) mindestens einen Führungsabschnitt (6, 7, 45) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Düsensitzes (13, 14) der Düsemiadel (5, 30, 40) eine -Androsselstelle (17) ausgebildet ist.
2. Kraftstoffinjelctor gemäß Anspruch 1, dadurch gekemizeichnet, daß die Androsselstelle (17) als sich koaxial zur Düsennadel (5, 30, 40) erstreckende Drosselstrecke ausgebildet ist.
3. Kraftstoffinjelctor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Androsselstelle (17) unterhalb eines düsenkörperseitigen Fülmmgsabschnittes (7, 45) angeordnet ist.
4. Kraftstoffinjelctor gemäß Anspruch 2, dadurch gekemizeichnet, daß an der Androsselstelle (17) der Düsemiadel (5, 30, 40) die Drosselstrecke in einer Spalthöhe (19) aus- gebildet ist.
5. Kraftstoffinjelctor gemäß Anspruch 2, dadurch gekemizeichnet, daß zwischen der Androsselstelle (17) und dem Injektorgehäuse (2) eine minimale Spaltweite (18) je nach geforderter Drosselwirkung ausgebildet ist.
6. Kraftstoffinjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Androsselstelle (17) als im Durchmesser verdickter Bereich der Düsennadel (5, 30, 40) ausgeführt ist.
7. Kraftstoffmjektor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Androsselstelle (17) als Vorsprang im Injektorgehäuse (2, 16) ausgeführt ist.
8. Kraftstoffinjelctor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsemiadelspitze (12) der Düsemiadel (5, 30, 40) eine Sacklochdüse (48) ist.
9. Kraftstoffinjelctor gemäß Anspruch 3, dadm-ch gekemizeichnet, daß die Androsselstelle (17) in den düsenkörperseitigen Fuhrungsabschmtt (7, 45) der Düsemiadel (5, 30, 40) integriert ist.
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