DE2527854A1

DE2527854A1 - Kraftstoffeinspritzventil fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2527854A1
Application number: DE19752527854
Authority: DE
Inventors: Gerhard Haase; Klaus Loeffler; Klaus Matthees
Original assignee: KARL MARX STADT AUTOMOBILBAU
Current assignee: KARL MARX STADT AUTOMOBILBAU
Priority date: 1974-07-08
Filing date: 1975-06-23
Publication date: 1976-01-29
Also published as: FR2277985A1; GB1500291A; DD113260A1

Description

Erfinder; Karl-Marx-Stadt, d.

Gerhard Haase, Karl-Marx-Stadt 18. Juni 1974· Klaus Löffler, Thalheira P 1175 8i/Bt -

Klaus Matthees, Eteiberg . .

- ι

Vertreter; ' . " ■

Werner Böhme,

Johannes Pretzsch,

7/alter Siepmann,

Aohim Kühler im

VEB WTZ Äutomobilbaii

90 Karl-Marx-Stadt, Kauffahrtei 4-5

Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen, bei dem ein elektromagnetisch betätigtes, Wegeventil die Be- oder Entlastung der DÜBennadel-Rückseite entgegen des in Öffnungsrichtüng v/irkenden Speicher druckes steuert, wobei jene, die Entlastung der Rückseite der püsennadel steuernde Ventilstrecke des Wegeventils einen axialen, Dichtsitz aufweist und durch eine axiale Hubbewegung gesteuert ist.

Vorbekannt ist es durch die BHD-OS 2 331 200, den Entlastungsquerschnitt für die Rückseite der' Düsennadel durch. ein Nadelventil einstellbar zu.gestalten. Entsprechend der Llotorcharakteristik und dem entsprechend notwendigen Öffnungsverlauf wird vermittels einer Düsennadel der Entlastungsquerschnitt eingestellt. Dabei kommt eine Wegeventilanordnung ziu? Anwendung, bei der die Beaufschlagung und Entlastung der Düsennadelrückseite unabhängig über verschiedene Ventilstrecken erfolgt,

nachteilig bei der vorbesohriebenen Ausführung ist es, daß ein nadelventil vorgesehen sein muß, um den Entlastungsquerschnitt für die Rückseite der Düsennadel zu. verändern. Dies bringt konstruktive und insbesondere Dichtprobleme ■ mit sich.

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Zweck der Erfindung ist es, den vorbeschriebenen Nachteil zu vermeiden. ' ^v .

Aufgabe der Erfindung, ist es, ein Kraftstoffeinspritzventil der eingangs beschriebenen Bauart zu schaffen, bei dem in. einfachster Weise im Rahmen des konstruktiven Griindaufwändes eine Anpassung der Öffnungshub-Oharakteristik des Kraftstoffeinspritzventiles entsprechend den motorischen Bedingungjen ' möglich- ist. Damit ist gleichzeitig eine Anpassung an das eingesetzte Verbrennungsverfahren zu gewährleisten·

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der die Entlastung der Rückseite der Düsennadel steuernde Dichtsitz als Kegel bzw·- Flachsitz mit einem Winkel abweichend von zwischen 60 und 180° ausgeführt ist und der Hub des Wegeventils konstant den Bntlastungsquerschnitt bestimmend begrenzt ist.

Vorteilhaft ist es bei dieser Lösung, die Begrenzung des 'Wegeventiihubea einstellbar zu gestalten.

Mit der erfindiingsgemäßeii Losung wird in einfachster Weise durch Variation des Dicht&itzwinkels die Öffnungs-Charaktoristik des Kreftstoffeinspritzventils beeinflußt. Die An-.passung der Kraftstoffeinspritzventil-Bauart an verschiedene Motorentypen ist damit durch den Sitzwinkel ©£ möglich. Konstruktiver Aufwand für eine Einstellanordnung des EntlastungsquerBchnittes entfällt· .

Anhand' einer: Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1; ein. erfindungsgemäß gestaltetes Kraftstoffeinspritzventil in schematiseher Darstellung im Zusammenhang mit einem Kraftstoffeinspritzsystem

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~ τ —

Pig. 2 die Gestaltung der Ventilstrecke 31 des Wegeventils 3

Pig. 3 ein Diagramm der Offnungsquerschnitte der Ventilstrecke 31 "bei konstantem Ventilhub h und variierten Ventilsitzwinkel

Pig. 4 Einfluß der Ventiisitzwinkel^äuf die Steilheit der Öffnungsflanke der Ventilstrecke 31

Die Pig. 1 zeigt ein Kraftstoffeinspritzsystem-mit Druckspeicher in' symbolischer Darstellung (entsprechend TGL 8672) im Zusammenwirken mit einem erfindungsgemäß gestalteten Kraftstoffeinspritzventil 2. Aus einem Kraftstoffbehälter 1 fordert die Pumpe 12 unter Zwischenschaltung eines Pilters 11 über ein Rückschlagventil 13 zu einem Druckspeicher 14 und der Druckleitung 16. Ein Druckbegrenzungsventil 15 sorgt für einen konstanten Druck im Druckspeicher 14 und der Druckleitung; 16, die zum erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventil 2 führt· Der Speicherdruck Pg gelangt über den Druckkanal 212 innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils 2 zu einem Anschluß des Wegeventils 3ι ebenso über die Druckkanäle 201 zu den hydraulisch wirksamen Plächen und zum Düsenriadelsitz 20 der Düsennadel 202· Das Wegeventil 3 ist elektromagnetisch gesteuert und hydrostatisch ausgeglichen. Es weist zwei Schaltstellungen und drei Anschlüsse auf, w*bei der Anschluß des Steuerkanals 211 wechselweise mit dem Druckkanal212 oder dem drucklosen Rücklauf R2 in Verbindung gebracht wird. . ' Der Steuerkanal 211 ist mit der Rückseite 21 der Düsennadel 202 verbunden. Die stetig beaufschlagte hydraulisch wirksamen Plächen der Düsennadel 202 und die Rückseite 21 bilden zusammen mit ihren Pührungsbohrungen einen beidseitig beaufschlagbaren Stufendruckzylinder, bei dem die v/irksame Pläche der Rückseite 21 größer ist als die wirksamen Plächen an der Düsennadel 202.

Die Punktion des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils 2 ist folgende?

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Ständig liegt über die Druckleitung 16 der Speicherdruck in dem Druckkanal 212 und über die Druckkanäle 201 an der ■Düsennadel 202 und vor dem Düsennadelsitz 20 an. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung des Wegeventils 3 ißt der Steuer- I kanal 211 über- die Ventilstrecke 31 mit dein Rücklauf R2 verbunden und damit die Rückseite 21 der Düsennadel 202 druckentlastet. In diesem Zustand wird die Düsennadel 202 von dem DüsennadeIgitζ 20 abgehoben. Es erfolgt die Kraftstoffeinspritzung in dem Verbrennungsraum des Motors .

In. der anderen nicht in der Zeichnung dargestellten Stellung des Wegeventils 3 .ist der Steuerkanal 211 mit dem Druckkanal 212 verbunden· Die Rückseite 21 und die hydraulisch wirksamen Flächen an der Düsennadel 202 sind vom Speicherdruck beaufschlagt. Die auf die Rückseite 21 wirkende hydraulische Kraft ist größer" als" die der hydraulisch wirksamen Fläche an der Düsennadel 202, damit wird die Düsennadel 202 'auf den Düsen~ / nadelsitz 20 gedrückt. Ein Abspritzen von Kraftstoff findet nicht statt. Die vorgenannten Zustände wiederholen sich wechselweise. '

'In Fig. 2 ist schematisiert die konstruktive Gestaltung der Ventitstrecke* 31 des Wegeventils 3 dargestellt. Der jpichtßitz 311 wird, durch das Dichtteil 312 vermittels ' ^v KraftstoJpjPdruck verschlossen, damit ist auch eine Entlastung 'des Steuerkanale 211 unterbunden. Durch Magnetkraft wird das Dichtteil,312 entgegen des_v wirkenden Kraftstoffdruckes vom Dichtsitz 311 angehoben lind die Rückseite 21 über den Steu^rkan.al 21 1 entlastet· . *' '

JDs kommt eine axial dichtende Ventilanordnung zur Anwendung, deren Hub h so bemeösen ist, daß der Abflußquereohnitt von -der Große des Hubea h und dem dadurch freigegebenen Ringspalt S abhängig/ist· ·. -_:y- ■ ^; ' ><*. '

Dieser Hub h iet dabei sehr gering/ ttra eine optimale Ausnutzung der Elektromagnetkräfte zu garantieren. Je nach Gestaltung des Dichtkegelwinkels . am Dichtsitz 311 ergeben sich unterschiedliche effektive Durchflußquerschnitte Q bei konstahtam Hub. Die" entsprechenden %~Werte sind -in Fig. in Forin eines Diagramms dargestellt, der Wert 100 % entspricht

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dem Abflußquerschnitt eines Flachsitzes (<Χ*= 180°) am Dichtsitz 311 beim Hub h. Je nach Wahl des Dichtkegelv/inkels kann eine mehr oder minder geneigte Öffnungsflanke ν erzielt werden. Mit größer werdenden Winkel des Dichtsitzes 311 nimmt der effektive Durchflußquerschnitt und damit die Durchflußraenge zu· Der Entlastungsvorgang zu Beginn der Einspritzphase wird beschleunigt und damit die Öffnungsflanke ν dos Düsennadel-Hubdiagrarames steiler·' Mit geringer werdendem-Diehtkegelwinkelot nimmt der effektive Durchflußquerschnitt Q.und damit die Durchflußmenge ab. Bs ergeben sich weniger steile Planken ν des Düsennadel-Hubdiagrammes (Fig. 4·)·

Durch die Variation des Dichtsitzwinkelsa ist in einfacher Weise eine gute Anpassung an verschiedene Verbrennungsverfahren gegeben. Die Anpassung bedarf praktisch keinerlei zusätzlichen Aufwandes· ·

Der Gegenstand der Erfindung wird nur insofern genutzt,' als ein Ventilsitzwinkelot abweichend von 90° angewandt wird. Ventilsitze rait der vorgenannten Gradzahl sind bei Kraftstoffeinapritzventilen-gemäß dem Oberbegriff bereits vorbekannt., . "

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Claims

/ Λ Jj Kraftstoff einspritzventil für Brennkraftmaschinen, bei ν—/ dem ein elektromagnetisch betätigtes Wegeventil die Be- oder Entlastung der Düsennadel-Roickaeite entgegen des in 'Öffnungsrichtung wirkenden Speieherdruckes steuert, wobei jene, die Entlastung der Rückseite der Düsennadel steuernde "Ventilstrecke des Wegeventils (3) einen axialen Dichtsitz aufweist und durch, eine axiale Hubbewegung gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Entlastung der Rückseite steuernde Dichtsitz (311) als Kegel bzw. Flachsitz mit einem Winkel (of.) abweichend'von 90° zwischen 60 und 180° ausgeführt ist und der Hub (h) des Wegeventils (3) konstant.den Entlastungsquerschnitt bestimmend begrenzt ist*
2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzung des Wegeventilshubes (h) einstellbar ist.