DE3113755C2 - Drosselzapfendüse zur Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzdüse mit einer Düsennadel, die neben einem sich zur Brennraumseite hin verjüngenden Drosselzapfen einen zwischen Druckkammer und Ventilsitz in einer Bohrung des Düsenkörpers liegenden Nadelansatz aufweist, der ebenfalls zur Brennraumseite hin verjüngend ausgebildet ist und gemeinsam mit dem Düsenkörper einen Ringspalt bildet. Durch diese zusätzliche Steuerfunktion ergibt sich auch bei zugekoktem Zustand des Drosselspaltes, der durch den Drosselzapfen und den Austrittskanal gebildet ist, auch in der Kaltstartphase des Motors ein nagelfreier und störungsanfälliger Motorbetrieb.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drosselzapfendüse zur Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum einer Brenn- « kraftmaschine mit einer in einem Düsenkörper geführten Düsennadel, die durch den im Bereich einer die Nadel umgebenden Druckkammer im Düsenkörper an einer Druckschulter der Düsennadel angreifenden Druck des Einspritzkraftstoffes mit ihrem kegelförmigen Nadelsitz ertgegen der Strömungsrichtung des Kraftstoffes von einer entsprechend kegelförmigen Sitzfläche im Düsenkörper abhebt und deren Drosselzapfen sich zumindest in dem Bereich, der bei Schließstellung der Düsennadel in ein zylindrisch « ausgebildetes Spritzloch taucht zur Kraftstoffaustrittssc-ite des Spritzloches hin verjüngt

Bei Drosselzapfendüsen mit einer Düsennadel, deren Drosselzapfen ebenso wie das Spritzloch zylindrische Gestalt aufweist, ist es bekannt, daß sich in dem durch «> den Drosselzapfen und das Spritzloch gebildeten Drosselspalt nach einer gewissen Betriebszeit der Brennkraftmaschine Verkokungsrückstände bilden, die schließlich zum Zukoken des Drosselspaltes führen können. ^&5

Die Folge wäre eine starke Veränderung der Einspritzcharakteristik und somit ein störanfälliger Betrieb der Brennkraftmaschine.

Mit der eingangs genannten bekannten Ausführungsform des Drosselzapfens (DE-OS 27 09 917), der zur brennraumseitigen Mündung des Spritzlochs hin verjüngt ausgebildet ist kann zwar ein Ansetzen solcher Verkokungsrückstände bzw. ein Zukoken des DrosselspaJtes hingenommen werden, da auf Grund der Zapfenform vom Beginn des Düsennadelhubes an der Kraftstoff zwischen Drosselzapfen und Spritzloch hindurchtreten kann. Aber auch bei dieser Drosselzapfenform ergibt sich eine unerwünschte Ejispritzcharakteristik durch die Vergrößerung des Ringquerschnittes zwischen dem Drosselzapfen und dem Spritzloch bei weiterer Aufwärtsbewegung der Düsennadel.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei Drosselzapfendüsen mit sich nach außen verjüngend ausgebildeten Drosselzapfen der eingangs beschriebenen Art Maßnahmen zu treffen, die unabhängig von Verkokungsrückständen im Drosselspalt eine Einspritzcharakteristik ermöglichen, wie sie weitgebend derjenigen bei Drosselzapfendüsen mit zylindrisch geformten Drosselzapfen und nicht verkoktem Drosselspalt entspricht

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Damit wird der bereits bei geringen Nadelhüben sich vergrößernde Ringquerschnitt im Bereich des Spritzlochs durch dir~ sich im Ringspalt zwischen der Druckkammer und dem Nadelsitz ergebende Drosselwirkung kompensiert. Der Vorstrahl bleibt weitgehend erhalten und die Verbrennung setzt weich ein.

In den Unteransprüchen sind noch vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen im Zusammenhang mit der vorgeschlagenen Drosselzapfendüse angegeben.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert

Bei der nur teilweise dargestellten Drosselzapfendüse zur Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum einer luftverdichtenden Brennkraftmaschine sind ein Düsenkörper mit 1, ein Kraftstoffzuführkanal mit 3, eine Druckkammer mit 4 und ein zylindrisch ausgebildetes Spritzloch mit 5 und schließlich eine entgegen der Strömungsrichtung des zugeführten Kraftstoffs öffnende mit ihrem kegelförmigen Sitz 2 von einer entsprechend kegelförmigen Sitzfläche 2' im Düsenkörper 1 abhebende Düsennadel mit 6 bezeichnet.

Die Düsennadel 6 weist ferner einen in dem Düsenkörper 1 geführten Nadelschaft 7 sowie eine im Bereich der Druckkammer 4 liegende Druckschulter 8 auf. auf die der von der Einspritzpumpe erzeugte Kraftstoffeinspritzdruck wirkt, wodurch die Düsennadel mit ihrem Nadelsitz entgegen einer Federkraft von der Sitzfläche 2' im Düsenkörper 1 abhebt, und außerdem zwei Nadelabschnitten 9 und 10. von denen der obenliegende sich zur brennraumseitigen Mündung hin konisch verjüngt, z. B. 4°, und der sich anschließende Nadelabschnitt 10 im Durchmesser kleiner ausgebildet ist und zylindrische Gestalt aufweist. Schließlich weist die Düsennadel noch einen Drosselzapfen 11 auf, der so ausgebildet ist. daß er — bei Schließstellung der Düsennadel — sich zumindest über die gesamte Länge des Spritzlochs 5 bis zu dessen Mündung hin stetig verjüngt,z. B. 20".

Der Nadelabschnitt 9 der Düsennadel 6 durchsetzt in der dargestellten Schließlage der Düsennadel eine zylindrische, koaxial zur Düsennadelachse unmittelbar von der Druckkammer 4 abgehende Bohrung 12 im

Düsenkörper 1 und bildet gemeinsam mit dieser Bohrung 12 einen sich zum Nadelsitz 2 hin erweiternden Ringspalt 13.

Nach einem gewissen Vorstrahl taucht der Drosselzapfen 11 aus dem Spritzloch 5 aus; gleichzeitig ist auch der Abschnitt 9 der Düsennadel 6 aus der Bohrung 12 im Düsenkörper 1 ausgetaucht. Durch den sich konisch erweiternden Ringspalt erfolgt ein Aufhören der Drosselwirkung nicht so plötzlich, wodurch eine positive Einflußnahme auf die Herabsetzung des Verbrennungsgeräi'sches insbesondere in der Kaltlaufphase des Motors ausgeübt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Drosselzapfendüse zur Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum einer Brennkraftmaschine mit einer ί in einem Düsenkörper geführten Düsennadel, die durch den im Bereich einer die Nadel umgebenden Druckkammer im Düsenkörper an einer Druckschulter der Düsennadel angreifenden Druck des Einspritzkraftstoffes mit ihrem kegelförmigen Nadelsitz entgegen der Strömungsrichtung des Kraftstoffes von einer entsprechend kegelförmigen Sitzfläche im Düsenkörper abhebt und deren Drosselzapfen sich zumindest in dem Bereich, der bei Schließstellung der Düsennadel in ein zylindrisch ausgebildetes Spritzloch taucht, zur Kraftstoffaustrittsseite des Spritzloches hin verjüngt dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Wege des Einspritzkraftstoffes von der Druckkammer (4) zum Nadelsitz (2) ein drosselnder Ringspalt (13) zwi- >o schengeschaltet ist der von einer koaxial zur Düsenn-ticielachse unmittelbar von der Druckkammer (4) im Düsenkörper (1) abgehenden Bohrung (12) und einem diese Bohrung durchsetzenden, zwischen der Druckschulter (8) der Düsennadel (6) und dem Nadelsitz (2) liegenden Nadelabschnitt (9) gebildet wird, und daß der in seiner axialen Erstreckung mit zunehmendem Nadelhub abnehmende Ringspalt (13) nur bis zu einem dem Voreinspritzhub entsprechenden Düsennadelhub jo wirksam ist

Z Drosselzapfendüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Ringspalt (13) zum Nadelsite (2) hin kotiisch erweitert

3. Drosselzapfendüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß sich die ;onische Erweiterung des Ringspaltes (13) auf Grund einer zylindrischen Ausbildung der Bohrung (12) und einer konischen Ausbildung des Nadelabschnitts (9) ergibt

40