DE1275828B - Lochduese fuer Brennstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Lochdüse für Brennstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Lochdüse für Brennstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen mit einem in Strömungsrichtung des Brennstoffes entgegen der Kraft einer Schließfeder öffnenden Ventil, das in einer zentralen Bohrung des Düsenhalters gleitbar geführt ist und mit einem am zuströmseitigen Ende angeordneten Ventilsitz die im Durchmesser kleinere Zuströmleitung abschließt und mit einem am abströmseitigen Ende angeordneten Rücksaugbund versehen ist, der beim Öffnen aus dem abströmseitigen Ende der Ventilführungsbohrung heraustritt, wobei sich das Ventil bis zu einem Anschlag bewegt, der zusammen mit der Schließfeder zwischen dem Ventil und der Düse angeordnet ist, wobei die zentrale Bohrung sich zum düsenseitigen Ende hin zweimal stufenweise erweitert, wobei an der in Strömungsrichtung des Brennstoffes ersten Stufe der Ventilsitz und an der zweiten die Steuerkante für den Rücksaugbund gebildet sind.
• Die bekannten Lochdüsen dieser Art haben den Vorzug, daß der Gasdruck im Zylinder den wesentlichen Teil der Schließkraft übernimmt und ein Nachtröpfeln durch die Rücksaugwirkung verhindert wird. Ihre Herstellung ist jedoch mit erheblichem Aufwand verbunden, weil die einzelnen Teile einer genauen spanabhebenden Feinbearbeitung bedürfen, damit kein Leckbrennstoff austritt und die Teile einwandfrei arbeiten. Trotz des hohen Fertigungsaufwandes lohnt es sich im allgemeinen nicht, derartige Lochdüsen instand zu setzen.
• Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein einfaches und billiges Einspritzventil mit einem Rücksaugbund zu schaffen, das einfach fortgeworfen werden kann, statt repariert zu werden. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß an einer dritten Stufe der zentralen Bohrung in an sich bekannter Weise ein die Düse enthaltendes Mundstück, das zugleich den als die Schließfeder führender Zapfen ausgebildeten Anschlag bildet, befestigt ist, indem das Mundstück anschließend an seine als Federsitz dienende Grundfläche eine gekrümmte Fläche aufweist, über welche der verformbare Rand des Düsenhalters geschmiedet oder gedrückt ist.
• Dadurch, daß das Mundstück anschließend an seine als Federsitz dienende Grundfläche eine gekrümmte Fläche aufweist, läßt sich der zunächst überstehende Rand leichter umbördeln als bei den bekannten Düsen, die ein rechtwinkliges Umbördeln um eine Kante erfordern.
• Der Hubbegrenzungsanschlag ist mit einem Sackloch versehen, das mit Öffnungen des Mundstücks in Verbindung steht. Das Ventil hat einen quadratischen Teil zwischen der Ventilsitzfläche und dem Rücksaugbund.
• Der Ventilkörper ist in der Ventilführungsbohrung mit seinem quadratischen, an den Ecken abgerundeten Teil geführt.
• Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder; in ihr ist F i g. 1 ein Teilschnitt durch die Düseneinheit in der Ebene ihrer Achse, F i g. 2 ein Querschnitt nach Linie 2-2 der F i g. 1 und F i g. 3 eine Seitenansicht der Einheit in kleinerer Darstellung.
• Wie F i g. 1 zeigt, besteht die Einheit aus vier Teilen, dem Düsenhalter 10, dem Ventil 11, der Feder 12 und dem Mundstück oder der Düse 13.
• Der Halter 10 ist mit einer zentralen Leitung 14 für zugeführten Brennstoff, einem Ventilsitz 15, einer Ventilführungsbohrung 16, einer Federkammer 17, einem Düsensitz 18 und einem verformbaren Rand 19 von geringerer Wandstärke versehen. Der Halter hat ferner einen Dichtungssitz 20, ein Einschraubgewinde 21, einen Sechskant 22 und ein Anschlußgewinde 23.
• Das Ventil 11 ist mit einem Kopf 24 mit abgeschrägtem Ende 25 versehen, das sich gegen den Ventilsitz 15 legt, um die Leitung 14 zu sperren. Das untere Ende des Ventils 11 ist mit einem Federsitz 26 und einem Rücksaugbund 27 versehen. Zwischen dem Federsitz 26 und dem Bund 27 befindet sich ein Hals 28 mit radialen Leitungen 29, die eine axiale Leitung 30 kreuzen.
• Zwischen dem Bund 27 und dem Kopf 24 befindet sich ein quadratischer Teil 31. Die Düse 13 ist mit einem Federsitz 32, einem Hubbegrenzungsanschlag 33 für das Ventil und einem Sackloch 34 versehen, in welches die Düsenöffnungen 35 münden. Der Durchmesser des Federsitzes 32 ist größer als der Innendurchmesser der Federkammer 17 und legt sich gegen den Düsensitz 18. Die Düse 13 hat eine gekrümmte Fläche 36 hinter dem Federsitz 32, und nach dem Einbau des Ventils 11, der Feder 12 und der Düse 13 in den Halter 10 wird- der verformbare Rand 19 im Gesenk über die gekrümmte Fläche 36 der Düse geschmiedet oder gedrückt, um die Einheit dauernd zu verschließen.
• Das Ventil 11 öffnet zum Motorzylinder. Die Feder 12 drückt das Ventil 11 auf den Sitz 15. Der Gasdruck vom Motorzylinder wirkt über die Öffnungen 35 auf das Ventil 11 in derselben Richtung wie die Feder 12.
• Ein wesentliches Merkmal des nach außen öffnenden Düsenventils 11 ist, daß es ein Differentialventil und so angeordnet ist, daß in seiner geschlossenen Stellung die verhältnismäßig große Fläche des Rücksaugbundes 27 dem Zylindergasdruck in Schließrichtung unterworfen ist, während die verhältnismäßig kleine Fläche des Kopfes 24 dem Brennstoffdruck in der Öffnungsrichtung ausgesetzt ist.
• Bei einem normal arbeitenden Motor sind von der gesamten, das Ventil 11 auf dem Sitz 15 haltenden Kraft unmittelbar vor Beginn des Einspritzens etwa 75 % eine Folge des Gasdrucks im Zylinder und wirken auf den Bund 27, und etwa 25 % werden durch die Feder 12 erzeugt, die auf den Federsitz 26 wirkt.
• Sobald der Brennstoffdruck das Ventil 11 vom Sitz 15 abgehoben hat, vergrößert sich die öffnende Kraft auf das Ventil 11 erheblich durch die Wirkung des Brennstoffdrucks auf die gesamte Fläche, die durch den Durchmesser des Rücksaugbundes 27 gebildet wird.
• Wenn der Bund 27 aus der Führungsbohrung 16 heraustritt, strebt das Ventil 11 eine hydraulische Gleichgewichtslage an, doch das radiale Spiel zwischen dem Umfang des Rücksaugkolbens 27 und der inneren Wandung der Federkammer 17 ist gering genug, um eine sanfte Drosselung des Brennstoffstroms hervorzurufen; ein Druckabfall in der Größe von 14 at am Rücksaugkolben 27 ist alles, was erforderlich ist, um das Ventil 11 in Anlageberührung mit dem Anschlag 35 zu bringen; dementsprechend hat die Brennstoffpumpe einen Druck von 480 at zu erzeugen, um einen »Einspritzdruck« von 465 at herbeizuführen.
• Wenn die Einspritzpumpe ihren Arbeitsablauf beendet und der Druck in der Leitung 14 fällt, hat der Druck im Motorzylinder die Größenordnung von 72 at; wenn dieser Druck auf den Rücksaugkolben 27 wirkt (und von der Feder 12 unterstützt wird), erzeugt er eine große, auf das Ventil 11 wirkende Schließkraft. Sobald der Kolben 27 in die Bohrung 16 eintritt, beginnt das wirksame Volumen der Federkammer 17 zu wachsen, der Brennstoff wird auf diese Weise aus den Öffnungen 35 zurückgezogen und nach dem Einspritzen erfolgt kein Nachtropfen.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Lochdüse für Brennstoffeinspritzung bei Brennkraftmaschinen mit einem in Strömungsrichtung des Brennstoffs entgegen der Kraft einer Schließfeder öffnenden Ventil, das in einer zentralen Bohrung des Düsenhalters gleitbar geführt ist und mit einem am zuströmseitigen Ende angeordneten Ventilsitz die im Durchmesser kleinere Zuströmleitung abschließt und mit einem am abströmseitigen Ende angeordneten Rücksaugbund versehen ist, der beim Öffnen aus dem abströmseitigen Ende der Ventilführungsbohrung heraustritt, wobei sich das Ventil bis zu einem Anschlag bewegt, der zusammen mit der Schließfeder zwischen dem Ventil und der Düse angeordnet ist, wobei die zentrale Bohrung sich zum düsenseitigen Ende hin zweimal stufenweise erweitert, wobei an der in Strömungsrichtung des Brennstoffes ersten Stufe der Ventilsitz und an der zweiten die Steuerkante für den Rücksaugbund gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß an einer dritten Stufe (18) in an sich bekannter Weise ein die Düse (35) enthaltendes Mundstück (13), das zugleich den als die Schließfeder (12) führender Zapfen ausgebildeten Anschlag (33) bildet, befestigt ist, indem das Mundstück (13) anschließend an seine als Federsitz dienende Grundfläche eine gekrümmte Fläche (36) aufweist, über welche der verformbare Rand (19) des Düsenhalters (10) geschmiedet oder gedrückt ist.
2. 2. Lochdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubbegrenzungsanschlag (33) mit einem Sackloch (34) versehen ist, das mit Öffnungen (35) des Mundstücks (13) in Verbindung steht.
3. 3. Lochdüse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (11) zwischen der Ventilsitzfläche (25) und dem Rücksaugbund (27) mit einem quadratischen, an den Ecken abgerundeten Teil (31) versehen ist, mit dem es in der Ventilführungsbohrung (16) geführt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 835 660; deutsche Patentanmeldung P 18166 I a/46 c2 (bekanntgemacht am z. B. 1951); deutsche Patentanmeldung O 1151Ia/46e2 (bekanntgemacht am 17. 7. 1952); französische Patentschrift Nr. 902982; USA.-Patentschriften Nr. 2 077 938, 2 665167, 2733960.