DE2710217A1

DE2710217A1 - Kraftstoffeinspritzduese

Info

Publication number: DE2710217A1
Application number: DE19772710217
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Dr Zimmermann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-03-09
Filing date: 1977-03-09
Publication date: 1978-09-14
Also published as: GB1560614A; FR2383324A1; JPS612782B2; FR2383324B1; JPS53110720A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzdüse nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei bekannten Kraftstoffeinspritzdüscn dieser Art wird beim Schließen der Ventilnadel aus dem Sackloch am Ventilsitz vorbei zum Druckraum hin Kraftstoff verdrängt, so daß die nach Aufliegen der Ventilnadel auf dem Ventilsitz im Sackloch verbleibende Restmenge eine Art elastisches Polstor bildet. Obwohl angestrebt ist, das Restsacklochvolumen so klein wie möglich zu halten, ist fertigungstechnisch eine sacklochfreie Düse nahezu nicht herstellbar. Dies hängt damit zusammen, daß Dichtkegel der Ventilnadel und Ventilsitzfläche fein bearbeitet werden müssen und dazu eine Begrenzung der konischen bzw. kegeligen Fläche erforderlich ist. Bei anderen bekannten Kraftstoffeinspritzdüsen beginnen die Spritzöffnungen im Sackloch, was jedoch den Nachteil hat, daß sich das Sacklochvolumen unmittelbar als schädlicher Raum auswirkt, der eine Verschlechterung des Abgases bezüglich der Kohlenwasserstoffe zur Folge hat. Um ein richtiges Schließen der Vciitilnadel bei den zuerst genannten bekannten Kraftstoffeinspritzdüsen, bei denen die Spritzöffnung in der Sitzfläche beginnt, zu erreichen, muß vom Sackloch zur Spritzöffnung hin eine gewisse Restverbindung bestehen. Der schädliche HC-Anteil im Abgas ist zwar im Verhältnis zu den als zweites genannten bekannten Kraftstoff einspritzdüsen verringert, jedoch nicht in dem erforderlichen bzw. gewünschten Maße.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzdüse mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß nach Schließen der Ventilnadol keinerlei Restmengeη von Kraftstoff in den Brennraum gelangen können, so daß eine erhebliche Verringerung der im Abgas befindlichen schädlichen Kohlenwasserstoffe erreichbar ist.

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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung der im Hauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzdüse möglich.

Zeichnung

In den Figuren 1 bis 3 sind drei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung im Längsschnitt dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Beschreibung der Erfindungsbeispiele

Die Figuren 1 bis 3 zeigen je einen Längsschnitt durch den Ventilsitz enthaltenden Teil einer Kraftstoffeinspritzdüse. Bei allen drei Beispielen ist in einem Düsenkörper 1 ein Ventilsitz 2 angeordnet, auf dem der Schließkegel 3 einer Ventilnadcl. k aufliegt. Von einer nicht dargestellten Kraftstoff einspritzpumpe gelangt Kraftstoff unter Druck in einen nur teilweise dargestellten zwischen Düsenkörper 1 und Ventilnadcl 4 angeordnetdl Druckraum 5 und beauf schlagt dort in Öffnungsrichtung wirkende an der Ventilnadel 4 angeordnete nur teilweise dargestellte Druck3chultern 6. Bei ausreichendem Druck im Druckraum 5 wird dann die Ventilnadel 4 entgegen einer Schließkraft, meist einer Schließfeder, verschoben, so daß der Kraftstoff aus dem Druckraum 5 über Spritzöffnungen 7 in den nicht dargestellten Brennraum der Brennkraftmaschine gelangen kann. Die Spritzüffnungen 7 beginnen im Ventilsitz 2 und werden bei geschlossener Ventilnadol durch den Schließkegel 3 abgedichtet. Der konische Ventilsitz 2 geht mit seinem Ende kleineren Durchmessers in ein Sackloch 8 über. Sackloch 8 und Druckraum 5 sind über einen Entlastungskanal. 9 miteinander verbunden, welcher in der Düsennadel 4 verläuft. Hierdurch kann beim Schließen der Ventilnadel im Sackraum 8 befindlicher Kraftstoff über den Kanal 9 in den Druckraum 5 gelangen, so daß ein durch ein Kraftstoffpolster bewirkendes Aufsteuern der Spritzöffnungen 7 durch Verschieben der Ventilnadel nach Spritzende vermieden wird.

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Eine Verbindung zwischen Druckraum 5 und Sackloch 8 erfordert jedoch auch eine gute Dichtung zwischen Dicbtkegel und Ventilsitz von der Seite des Sacklochs 8 zu den Spritzöffnungen 7 hin, damit aus dem Druckraum 5 über den Kanal 9 und das Sackloch 8 kein Kraftstoff bei geschlossenem Ventil in den Brennraum gelangen kann. Dies hätte wie oben ausgeführt eine wesentliche Verschlechterung des Abgases zur Folge.

Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ventilsitz 2 als Konus mit geradlinigen Mantellinien ausgebildet. Der Dichtkegel 3 hingegen im Übergangsbereich zum Schaft der Ventilnadel 4 hin kugelig ausgebildet. Der bei geschlossener Düse nicht zur Auflage gelangende kugelig ausgebildete Abschnitt 10 dient als ein Teil der Druckschulter 6 der Ventilnadel k. Die üeradlinigkeit des anschließenden Dichtkegels ist aus technischen Gründen gewählt, um im Dereich der SpritzÖffnungen 7 eine gute Dichtheit zwischen Dichtkegel 3 und Ventilsitz 2 zu gewährleisten. Bekanntlich nimmt bei derartigen Kegelsitzen der Schwierigkeitsgrad beim Einschleifen der einander gegenüberliegenden Flächen mit abnehmendem Durchmesser des Kegels zu. Wie bei dem Ausführungsbeispiel in Figur 1 gezeigt, beginnen die Spritzöffnungen 7 meist in einem Bereich des Kegelsitzcs, der einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser aufweist. Dies hängt konstruktiv damit zusammen, daß die Spri.tzöffnungen möglichst weit unten am Düsenkörper 1 angeordnet sind, um zu erreichen, daß die Kraftstoffeinspritzdüse möglichst wenig in den Brennraum ragt. Durch die kugelige Ausbildung 10 wird der eigentliche Dichtbcrcich des Kegels 3 in einen Bereich kleineren Durchmessers, nämlich gegenüber den Spritzöffnungen 7 verlegt. Hinzu kommt der Vorteil einer strömungsgiiiistigcn Ausbildung.

Bei dem in Figur 2 dargestellten zicritnn Ausf ührungsbei spi el ist der Herej eh 12 des Di chlkoi>,nl s 3ider den fipri tzöf f nullten l i ej',t , kugelig ausgebildet. Kntsprechend ist aurli der

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Ventilsitz 2 im Bereich 13 der Spritzöffnungen 7 mit einer Ausnehmung versehen, so daß bei geschlossenem Ventil die kugeligen Abschnitte 12 und 13 dichtend aufeinander liegen. Der Mittelpunkt M, dieser Kugelzone ist vorteilhafterweise durch den Schnittpunkt der Achsen der Spritzöffnungen 7 sowie der Vcntilnadelachse gebildet. Hierdurch ist der Dichtbereich vorteilhaf terweise auf ein relativ schmalen Kegelstumpf mit kugeliger Mantelfläche beschränkt.

Bei dem in Figur 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel ist zur weiteren Verkleinerung des bei geschlossenem Ventil im Bereich der Spritzöffnungen 7 dichtenden Kegels auf dem Dichtkegel 3 eine Ringnut 14 angeordnet. Die Kegelbereiche 15 und 16 beiderseits der Ringnut Ik übernehmen die Abdichtung zwischen Kegel 3 und Ventilsitz 2. Aufgrund der Ringnut 14 nimmt zwar in engen Grenzen das schädliche Volumen zu, es verringert sich aber die zur Dichtung dienende Auflagefläche und damit der relative Dichtungsdruck. Außerdem ist es einfacher, die Dichtflächen einzuschleifen.

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Claims

Ansprüche

[I.) Kraftstoff einspritzdüse für Brennkraftmaschinen mit einer einen Dichtkegel aufweisenden Spritzöffnungen steuernden und entgegen der Strömungsrichtung des Kraftstoffes sowie einer Schließkraft öffnenden Ventilnadel und mit einem die Ventilnadel aufnehmenden, mit dieser einen Druckraum sowie ein Sackloch begrenzenden Düsenkörper, in dem ein mit dem Dichtkegel zusammenwirkender, Druckraum und Sackloch trennender, konischer Ventilsitz angeordnet ist, in welchem die im Düsenkörper angeordneten, durch den Dichtkegel überdeckten und zum Druckraum hin abdichtbaren Spritzöffnungen beginne/, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzöffnungen (7) durch den Dichtkegel (3) auch zum Sackloch (8) hin abdichtbar sind und daß in der Ventilnadel (Ί) ein Sackloch (8) und Druckraum (5) verbindender Entlastungskanal (9) angeordnet ist.

2. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Entlastungskahal (9) als Drosselkanal mit engem Durchgangsquerschnitt ausgebildet ist.

3. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sackloch (8) ein fertigungstechnisch minimiertes Volumen aufweist.

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ORIGINAL INSPECTED

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k. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadadurch gekennzeichnet, daß die Steigung von Dichtkegel (3) und Ventilsitzkonus (2) gleich ist.

insbesondere

5. Kraftstoffeinspritzdüse/nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkegel (3) im Bereich (12) der Spritzöffnungen (7) leicht nach außen gewölbt ist.

6. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelwölbung im durch die Ventilachse gehenden Querschnitt kreissegmentförmig ist und der Mittelpunkt (M) des Kreises durch den Schnittpunkt zwischen den Achsen der Spritzöffnungen (7) sowie der Ventilnadel (4) gebildet wird.

7. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (2) eine der Kegelwölbung (12) entsprechende gewölbte Ausnehmung (13) aufweist.

8. Kraftstoffeinspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang (10) zwischen Dichtkegel (3) und Nadelschaft kugelig ist und daß die Spritzöffnungen (7) dem weitgehend ungewölbten Kegelabschnitt gegenüber beginnen.

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.. insbesondere
üse/nach ex

«. - ^ ^ ^ . ._A ... insbesondere _Λ

9· Kraftstoffeinspritzdüse/nach exnem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Dichtkegel (3) den Spritzöffnungen (7) unmittelbar gegenüber Ausnehmungen angeordnet sind.

10. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen durch eine Ringnut (Ik) gebildet werden.

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