DE3120060A1

DE3120060A1 - Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3120060A1
Application number: DE19813120060
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl.-Ing. 7032 Sindelfingen Füßner; Karl 7148 Remseck Hofmann; Iwan 8400 Regensburg Komaroff; Kurt 7300 Esslingen Seifert; Dietrich Dipl.-Ing. 7014 Kornwestheim Trachte; Wilhelm Dipl.-Ing.Dr. 7000 Stuttgart Vogel; Hans-Jörg Dipl.-Ing. 7145 Markgröningen Vogtmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-05-20
Filing date: 1981-05-20
Publication date: 1982-12-09
Also published as: US4417693A; JPS57195861A; GB2099077B; GB2099077A

Description

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ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART

Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einspritzdüse nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten Einspritzdüse dieser Gattung (DE-OS 31 05 686) ist die Einmündung des Kraftstoff-Zufuhrkanals in den Schließfederraum zentral an dessen stromaufliegender Stirnseite und der Dämpfungsraum stromab der als Hohlkolben ausgebildeten Zusatzmasse angeordnet. Diese übt aufgrund ihrer Massenträgheit eine beschleunigungsabhäng.ige Dämpfungskraft und aufgrund ihres einen gedrosselten Kraftstoffübertritt von einer auf die andere Stirnseite ermöglichenden radialen Spiels eine geschwindigkeitsabhängige Dämpfungskraft auf die Ventilnadel bei deren Ö'f f nungsbewegung aus, wobei Kraftstoff aus dem Dämpfungsraum -verdrängt werden muß. Der Dämpfungsraum ist durch die verhältnismäßig schmale Ringstirnfläche des Hohl-kolbens zum Schließfederraum hin begrenzt, sodaß sich auch die auf den Hohlkolben ausgeübte geschwindigkeitsabhängige Dämpfungskraft in verhältnismäßig bescheidenen Grenzen hält.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß der bei der Öffnungsbewegung der V'entilnadel im

Dämpfungsraum zunächst entstehende Unterdruck gegenüber dem Kraftstoffdruck im Schließfederraum auf die gesamte Querschnittsfläche der Zusatzmasse einwirkt. Der Dämpfungsraum wirkt in diesem Fall als Speicher, dessen Arbeitsvolumen wesentlich größer als das Verdrängungsvolumen des Hohlkolbens der bekannten Ausführung .is:i'." Danach, läßt sich eine merkliche Steigerung der geschwindigkeitsabhängigen Dämpfungskraft erzielen, ohne daß der Gesamtdurchmesser der Einspritzdüse vergrößert werden muß.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Anordnung möglich.

Der Dämpfungsraum kann mit dem Schließfederraum vorteilhaft über das Lagerspiel der Zusatzmasse verbunden sein, sodaß sich ein besonderer Drosselkanal für diesen Zweck erübrigt.

Eine leicht bearbeitbare Ausführung ergibt sich, wenn der Dämpfungsraum und der Schließfederraum den gleichen Durchmesser haben und stufenlos ineinander übergehen.

Bei Einspritzdüsen, die einen möglichst geringen Durchmesser haben sollen, wird vorgeschlagen, die auf die Zusatzmasse einwirkende Feder auf einem Federteller der Ventilnadel abzustützen, d.h. diese Feder und die Schließfeder der Ventilnadel axial hintereinanderliegend anzuordnen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Die Einspritzdüse hat einen Düsenkörper 10, der durch eine Überwurfmutter ί2 an einem Düsenhalter 1JU- festgespannt ist. Im Düsenkörper 10 ist ein Ventilsitz 16 gebildet, welcher von einer Ventilnadel 18 verschließbar ist. Die Ventilnadel 18 ist im Düsenkörper 10 verschiebbar geführt und ragt stromauf des Düsenkörpers 10 in einen Raum 20 hinein, welcher von einer Ringwand 22 des Düsenhalters 14 umschlossen ist. Im Raum 20 ist eine Schließfeder 2k angeordnet, welche sich auf einer Schulter 26 des Düsenkörpers 10 abstützt und an einem Bund 28 einer Hülse 30 angreift, die auf die Ventilnadel 18 aufgeschoben ist und sich ihrerseits über einen Zwischenring 32 an einem Ringbund 3k der Ventilnadel 18 abstützt. Die Schließfeder 2k ist bestrebt, die Ventilnadel 18 nach oben zu schieben, bis ein an ihr gebildeter Dichtkegel 36 am Ventilsitz 16 zur Anlage kommt.

Zum Zuführen des Kraftstoffs in den Raum 20 sind im Düsenhalter 1^ eine Anschlußbohrung ^O und eine weiterführende Schrägbohrung k2 vorgesehen, die in einen Ringraum kk zwischen Düsenhalter 1k und Überwurfmutter 12 einmündet, welcher über eine oder mehrere Querbohrungen k6 in der Ringwand 22 mit dem Raum 20 verbunden ist. Der Düsenkörper 10 hat einen in den Raum 20 hineinragenden Führungsansatz kd, der mit einer oder mehreren Querbohrungen 50 versehen ist, durch die der Kraftstoff aus dem. Raum 20 in einen Ringraum 52 treten kann, welcher zwischen der Führungsbohrung im Düsenkörper 10 und einem geschwächten Abschnitt 5k der Ventilnadel 18 gebildet ist. Aus dem Ringraum 52 gelangt der Kraftstoff über einen der Spritzstrahlformung dienenden Drallnutenabschnitt 5.6 der Ventilnadel 18 zum Ventilsitz 16 und:von dort bei geöffnetem Ventil weiter in den Brennraum der Maschine.

An de_a Ringbund 3^ ά4ί ^e-njbilnaTii&l.^S schließt sich ein Ansatz 58 mit einem im Durchmesser vergrößerten Kopf 60 an, gegen dessen untere Ringfläche ein Zusatzmassekörper 62 durch eine Feder 6k gedruckt ist, welche sich am Zwischenring 32 abstützt. Dem Zusatzmassekörper 62 ist ein axialer Anschlag 63 zugeordnet, an welchem der Zusatzmassekörper 62 anliegt, wenn sich die Ventilnadel 18 in der Schließlage befindet. In dieser Lage ist zwischen der unteren Ringfläche des Kopfes 60 der Ventilnadel 18 und der Gegenfläche am Zusatzmassekörper 62 ein axiales Vorhubspiel ν vorhanden.

Zürn Einführen >unter den Kopf 60 hat der Zusatzmassekörper 62 eine seitliche Einführungsöffnung 66, welche zum Mantelumfang und zur oberen Stirnseite des Zusatzmasse— körpers 62 hin geschlossen ist. Zwischen der oberen Stirnseite des Kopfes 60 der Ventilnadel 18 und der inneren Stirnfläche des Zusatzmassekörpers 62 ist ein Abstand g, vorhanden, wenn sich die Teile in der dargestellten Grundstellung befinden. Der Zusatzmassekörper 62 ist mit geringem Lagerspiel im Raum 20 geführt und begrenzt oberhalb seiner Stirnfläche einen Speicherraum 68, welcher über das Lagerspiel um den Zusatzmassekörper 62 mit dem Raum 20 verbunden ist. In der dargestellten Schließlage der Einspritzdüse ist die untere Stirnseite der Hülse 30 um das Maß h von der oberen Stirnseite des Düsenfcörpers 10 entfernt, welches dem Gesamthub der Ventilnadel 1& entspricht und kleiner als der Abstand g des Kopfes 60 von der inneren Stirnfläche des Zusatzmassekörpers 62 ist.

Die dargestellte Einspritzdüse arbeitet wie folgt:

Zu Beginn eines Einspritzvorganges steigt der Kraftstoffdruck im Raum 20 an, bis er die Gegenkraft der Schließfeder 2k überwindet und die Ventilnadel 18 in Öffnungsrichtung nach unten verschiebt. Der Kraftstoff gelangt dann über die Bohrungen 50, den Ringraum 52 und den Drallnutenabschnitt 56 zur Ventilöffnung 16, 18, von wo er, gegebenenfalls über weitere Strahlformungsmittel, in den Brennraum eintritt. Der Öffnungshub der Ventilnadel 18 ist beendet, wenn die untere Stirnseite der Hülse 30 auf der oberen Stirnseite des Düsenkörpers 10 anschlägt. Am Ende des Einspritzvorganges sinkt der Kraftstoffdruck in der Kammer 20 ab, wobei die Schließfeder 2k die Teile wieder in die dargestellte Schließlage der Einspritzdüse zurückführt. ....

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Bei der ö'f f nungsbewegung führt die Ventilnadel 18 zunächst einem Vorhub von der Größe des Vorhubspiels ν aus, bevor Sie an den Zusatzmassekörper 62 anschlägt. Danach wird dieser über den Kopf 6O der Ventilnadel zwangsläufig nach unten mitgenommen. Diese Mitnahme bewirkt eine Dämpfung der Nadelbewegung, und zwar einmal infolge der Massenträgheit des Zusatzmassekörpers 62 und zum andern dadurch, daß Kraftstoff aus dem Raum 20 über das den Zusatzmassekörper 62 umgebende Lagerspiel in den Speicherraum verdrängt werden muß. Diese Verdrängung setzt wegen des verhältnismäßig großen Kraftstoffvolumens, das durch den Lager spalt hindurchtreten muß, der Öffnungsbewegung der Teile einen erheblichen Widerstand entgegen. Im Speicherraum 68 entsteht dabei ein Unterdruck, welcher sich auf die gesamte Stirnfläche des Zusatzmassekörpers 62 auswirkt und die Dämpfungswirkung beträchtlich unterstützt. Bei der Schließbewegung der Ventilnadel 18 ist diese vom Zusatzmassekörper 62 infolge des Spiels entkoppelt, sodaß die Ventilnadel 18 ohne Behinderung durch den Zusat zmassekörper 62 rasch in die Schließlage zurückgehen kann. Der Zusatzmassekörper 62 führt unter dem Einfluß seiner Feder 6k auch die Rückbewegung verzögert aus, wobei die die Verzögerungszeit bestimmenden Parameter so aufeinander abgestimmt sind, daß der Zusatzmassekörper 62 seine Endstellung erreicht.hat, bevor der nächste Einspritzvorgang beginnt.

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ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen Ansprüche

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/1J Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen, mit einem Düsenkörper mit Ventilsitz und einer im Düsenkörper verschiebbar gelagerten und von einer Schließfeder gegen den Ventilsitz gedrückten Ventilnadel, welche vom Kraft stoffdruck in dessen Strömungsrichtung vom Ventilsitz abhebbar und dabei mit einer federbelasteten Zusatzmasse koppelbar ist, die in einem stromauf des Düsenkörpers gebildeten Schließfederraum verschiebbar gelagert ist und mit einem kraftstoffbeaufschlagten Dämpfungsraum zusammenwirkt, welcher über einen Drosselspalt mit dem Schließfederraum verbunden ist, in welchen auch der Kraftstoff-Zufuhrkanal einmündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Einmündung (U6) des Kraftstoff-Zufuhrkanals (k0, U2, kk) in den Schließfederraum (20) stromab der Zusatzmasse (62) angeordnet ist und daß der Dämpfungsraum (68) ein von der Einmündung (^6) des Kraftstoff-Zufuhrkanals aus gesehen hinter der Zusatzmasse (62) liegender, vorzugsweise gleichachsig zum ·

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Schließfederraum (20) angeordneter Speicherraum ist.

2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsraum (68) über das Lagerspiel der Zusatzmasse (62) mit dem Schließfederraum (20) verbunden ist.

3. Einspritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungs raum (68) und der Schließfederraum (20)

den gleichen Durchmesser haben und stufenlos ineinv

ander übergehen.

k. Einspritzdüse nach einem· der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Zusatzmasse (62) einwirkende Feder (6U) auf einem Federteller (32) oder dgl. der Ventilnadel (18) abgestützt ist.

5· Einspritzdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzmassekörper (62) eine Stufenbohrung zur Aufnahme eines mit einem Kopf (60) versehenen Ansatzes (58) der Ventilnadel (18) hat, welcher über eine seitliche Öffnung (66) in die Stufenbohrung einführbar ist.

6. Einspritzdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zusatzmassekörper (62) ein vorzugsweise verstellbarer axialer Anschlag (63) zugeordnet ist und die einander zugekehrten Mitnahmeschultern an Ventilnadel (18) und Zusatzmassekörper (62) so angeordnet sind, daß in der Schließlage der Ventilnadel (18) ein Vorhubspiel (v) zwischen den Mitnahmeschultern vorhanden ist.