DE3116954A1 - Verfahren zur aufbereitung von kraftstoff und einspritzventil zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur aufbereitung von kraftstoff und einspritzventil zur durchfuehrung des verfahrens

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Description

R. 6 94 0
23.t.1981 Kh/Wl
ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1
Verfahren zur Aufbereitung von Kraftstoff· und Einspritzventil zur Durchführung des Verfahrens
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Anspruches 1 und einem Einspritzventil nach der Gattung des Anspruches 3. Es ist schon ein Verfahren und ein Einspritzventil bekannt, bei dem zur Kraftstoffaufbereitung der Kraftstoff unmittelbar stromabwärts eines Ventilsitzes über Drallkanäle geführt, tangential in eine Drallkammer eintritt um unter Beibehaltung des Dralls am Ende dieser in das Saugrohr abgespritzt zu werden. Insbesondere bei geringen Kraftstoffdrücken und kurzen Einspritzzeiten erfüllt eine derartige Drallaufbereitung jedoch noch nicht die Forderungen nach einem möglichst dünnen aus dem Einspritzventil austretenden Kraftstoffilm bei konstantem und von der Einspritzdauer unabhängigem Abspritzwinkel und guter Gleichverteilung.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Aufbereitung von in ein Saugrohr einer Brennkraftmaschine eingespritztem Kraftstoff mit den kennzeichenden Merkmalen des Anspruches 1 hat
R. 69
demgegenüber den Vorteil, daß der Abspritzwinkel des Kraftstoffes nahezu unabhängig vom Kraftstoffdruck und der Einspritzdauer ist und ein sehr dünner aus dem Einspritzventil austretender Kraftstoffilm erzeugt wird, so daß eine gleichmäßige Feinverteilung des Kraftstoffes in der strömenden Ansaugluft erfolgt, was eine Minimierung des Kraftstoffverbrauches der Brennkraftmaschine und der Anteile giftiger Abgasbestandteile der Brennkraftmaschine zur Folgehat .
Das erfindungsgemäße Einspritzventil zur Durchführung des Verfahrens zur Aufbereitung von Kraftstoff mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 3 hat den Vorteil, eine einfache und kostengünstige Ausbildung aufzuzeigen, mit der eine sehr gute Kraftstoffaufbereitung erzielt werden kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des Verfahrens nach Anspruch 1 und des Einspritzventiles nach Anspruch 3 möglich..
Besonders vorteilhaft ist es, die Abflußöffnungen der Kraftstofführungsbohrungen zur Verminderung des schädlichen Raumes von einem Sammelraum stromabwärts des Ventilsitzes nahe der Einspritzventillängsachse anzuordnen.
Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Ausführungsbeispiel eines Kraftstoffeinspritzventiles, Fi-
ε.
69 4
gur 2 einen Schnitt entlang der Linie H-II in Figur 1 , Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Einspritzventiles in Teilansicht.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Das in Figur 1 dargestellte Kraftstoffeinspritzventil 1 ist in bekannter Weise elektromagnetisch betätigbar und dient beispielsweise zur Einspritzung von Kraftstoff, insbesondere mit niederem Druck in das Luftansaugrohr von gemischverdichtenden fremdgezündeten Brennkraftmaschinen. Die Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil kann dabei entweder gleichzeitig für alle Zylinder der Brennkraftmaschine stromaufwärts oder stromabwärts einer Drosselklappe in das Luftansaugrohr durch ein einzelnes Kraftstoffeinspritzventil erfolgen oder durch je ein Kraftstoffeinspritzventil in die einzelnen Luftansaugrohre unmittelbar vor jedes Einlaßventil jedes Zylinders der Brennkraftmaschine. Die elektrische Ansteuerung des Kraftstoffeinspritzventiles kann dabei über Kontaktstifte 3 in bekannter Weise erfolgen. Das Kraftstoffeinspritzventil ist in einer Führungsöffnung k eines Haltekörpers 5 gelagert und kann beispielsweise in axialer Richtung durch eine Pratze oder einen Deckel 7 fixierbar sein, wobei an einer Stirnfläche 8 des Kraftstoffeinspritzventiles, dem Deckel J abgewandt, ein sich andererseits an einem Absatz 9 des Haltekörpers 5 abstützender" Dichtring 10 anliegt. Der Haltekörper 5 kann durch die Luftansaugrohrwandung selbst gebildet werden oder als selbständiges Teil gestaltet sein. Das Kraftstoffeinspritzventil 1 weist eine ringförmige Kraftstoffzuführnut 12 auf, von der aus Kraftstoffzuf ühröf f iiungewi 3 ins Innere des Kraf tstoff einspritzventiles 1 führen. Axial versetzt zur Kraftstoffzuführnut 12 und in der Zeichnung darüberliegend dargestellt besitzt das
'*- R.
Kraftstoffeinspritzventil 1 ebenfalls eine ringförmig ausgebildete Kraftstoffabführnut lh, von der aus Kraftstoff abführöffnungen 15 ins Innere des Kraftstoffeinspritzventiles 1-führen. In die Kraftstoffzuführnut 12 mündet eine Kraftstoffzuführleitung 1T5 die in nicht dargestellter Weise mit einer Kraftstoffversorgungsquelle, beispielsweise einer Kraftstoffpumpe in Verbindung steht. Der über die Kraft stoffzuführleitung 17 in die Kraftstoffzuführnut 12 strömende Kraftstoff gelangt über die Kraftstoffzuführöffnungen 13 m das Innere des Kraftstof femspritzventiles 1 und -wird entweder in das Luftansaugrohr abgespritzt oder durchströmt zur Wärmeaufnahme des Kraftstoffeinspritzventil und tritt über die Kraftstoffabführöffnungen 15 in die Kraftstoffabführnut 1U aus, die mit einer im Haltekörper 5 ausgebildeten Kraftstoffabführleitung 18 in Verbindung steht. Das Kraftstoffeinspritzventil wird in radialer Richtung in der Führungsöffnung h des Haltekörpers 5 durch elastische Stützkörper 19-» 20, 21 eines Kraft stoffsiebes 23, das sich in axialer Richtung die Kraftstoffzuführnut 12 und die Kraftstoffabführnut 1U überdeckend erstreckt, radial geführt. Die Stützkörper. 19» 20, 21 sind aus einem elastischen Werkstoff, wie beispielsweise Gummi oder Kunststoff gefertigt. Insbesondere der mittlere Stützkörper 20 ist ringförmig so ausgebildet, daß er beispielsweise mit Dichtnasen 2U versehen sich so am Umfang des Kraftstoffeinspritzventiles 1 zwischen der Kraftstoffzuführnut 12 und der Kraftstoffabführnut 1U einerseits und andererseits an der Führungsöffnung h abstützt, daß er die Kraftstoffzuführnut 12 und die Kraftstof f zuführleitung 17 gegenüber der Kraftstoffabführnut 1k und der Kraftstoffabführleitung 18 abdichtet. Der über die Kraftstoffzuführleitung 17 zuströmende Kraftstoff gelangt zunächst in eine zwischen dem mittleren Stützkörper
..69 4 &
20 und dem unteren Endstützkörper 21 des Kraftstoffsiebes ausgebildete Ringnut 25 und kann aus dieser Ringnut 25 über den Siebbereich 26 in die Kraftstoffzuführnut 12 strömen. Aus der Kraftstoffabführnut 14 kann der Kraftstoff über den Siebbereich 27 in eine zwischen dem oberen Endstützkörper 19 und dem mittleren Stützkörper 20 des Kraft stoffsiebes 23 ausgebildete Ringnut 28 strömen, die mit der Kraftstoffabführleitung 18 in Verbindung steht. Durch die Siebbereiche 26, 27 werden die im Kraftstoff enthaltenen Verschmutzungsteilchen ausgefiltert. Insbesondere durch die elastische Ausgestaltung des mittleren- Stützkörpers 20 ist eine einfachere Bearbeitung und sind größere Toleranzen am Umfang des Kraftstof feinspritzventiles 1 und des Durchmessers der Führungsöffnung k möglich. Der obere Stützkörper 19 kann auf seiner dem Kraftstoffeinspritzventil 1 zugewandten Seite mit einer Rastnase 30 versehen sein,.die beim Aufschieben des Kraftstoffaiebes 23 auf das Kraftstoffeinspritzventil in eine Rastnut 31 des Kraftstoffeinspritzventiles einrastet, so daß das Kraftstoffeinspritzventil 1 gemeinsam mit dem aufgesetzten Kraft stoffsieb 23 in die Führungsöffnung h des Haltekörpers 5 eingesetzt >*** werden kann. Auf dem oberen Stützkörper 19 kann sich ebenfalls ein Dichtring 33 axial abstützen, der zwischen dem Kraft stoffeinspritzventil 1 und dem Haltekörper 5. angeordnet ist und der andererseits durch den Deckel 7 fixiert wird.
Das Kraftstoffeinspritzventil 1 besitzt ein bewegliches Ventilteil 35, das beispielsweise kugelförmig ausgebildet ist und mit einem entsprechend geformten festen Ventilsitz 36 in einem Düsenkörper 37 zusammenwirkt. Das bewegliche Ventilteil 35 wird bei erregtem Elektromagneten des
R.
Kraftstoffeinspritzventiles 1 vom Ventilsitz abgehoben, so daß Kraftstoff zwischen dem beweglichen Ventilteil und dem Ventilsitz 36 vorbeiströmen kann und in einen Sammelraum 38 mit möglichst geringem Volumen gelangt. Vom Sammelraum 38 führen Kraftstofführungsbohrungen 39» die unter einem Winkel cL· (siehe Figur 3) gegenüber der Ventilachse geneigt sind, zu einer ebenfalls im Düsenkörper 37 ausgebildeten Aufbereitungsbohrung Uo. Dabei sind mindestens zwei Kraftstofführungsbohrung?»39 vorgesehen, in Figur 2 sind beispielsweise sechs gegeneinander gleichmäßig versetzte Kraftstofführungsbohrungen 39 dargestellt. Die Kraftstofführungsbohrungen 39 enden in Mündungsöffnungen Ui derart am Boden U2 der sacklochförmig ausgebildeten Aufbereitungsbohrung Uo, daß kein tangential gerichtetes Einströmen in die zylindrisch ausgebildete Aufbereitungsbohrung Uo erfolgt. Vielmehr haben die Mündungsöffnungen U.1 am Boden U2 einen Abstand a zur Wandung 1*3 der zylindrischen Aufbereitungsbohrung Uo, so daß der strahlenförmig entsprechend den gestrichelten Linien aus den Kraftstofführungsbohrungen 39 austretende Kraftstoff zunächst ohne Wandberührung frei aus der Mündungsöffnung U1 austritt und über eine etwa ellipsenförmig ausgebildete Aufprallfläche UU, die gestrichelt dargestellt ist, verteilt an der Wandung U3 der Aufbereitungsbohrung UO auftrifft. Durch die Wölbung der Aufbereitungsbohrung Uo weist die Aufprallfläche UU einen größeren Flächeninhalt auf, als die MündungsÖffnung U1 . Der auf die Wandung U3 der Aufbereitungsbohrung Uo auftreffende Kraftstoff verteilt sich filmförmig an der Wandung U3 und fließt etwa in Form einer Parabel zum offenen Ende U-5 der Aufbereitungsbohrung Uo, um an diesem scharfkantig ausgebildeten offenen Ende U5 vom Düsenkörper 37 abzureißen und als Kraftstoffilm in den Luftansaugstrom einzutreten, wobei eine gleichmäs-
-<- R. 69
sige Durchmischung von Luft und Kraftstoff erfolgt, die für einen geringen Kraftstoffverbrauch und geringe Teile giftiger Abgasbestandteile Voraussetzung ist. Die Aufbereitungsbohrung Uo ist vorzugsweise so lang ausgebildet, daß der aus den Mündungsöffnungen kl strahlenförmig austretende Kraftstoff nahe an dem offenen Ende k-5 auf die Wandung U 3 der Aufbereitungsbohrung kO trifft. Hierdurch geht möglichst wenig Energie des KraftstoffStrahles durch Reibung an der Wandung k3 verloren. Die Kräftstofführungsbohrungen 39 dienen gleichzeitig als Kraftstoffzumeßbohrungen und haben beispielsweise einen Durchmesser von etwa 0,2 mm. Der Neigungswinkel cL· der Kraftstofführungsbohrungen 39 gegenüber der -Ventilachse liegt vorzugsweise zwischen 5 und ca. 70 , so daß die Kraftstoffstrahlen unter einem spitzen Winkel an der Wandung k3 der Aufbereitungsbohrung kO auftreffen.
Für die Darstellung des Schnittes H-II in Figur 2 wurde der Maßstab gegenüber Figur 1 geändert. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 lediglich die Aufbereitungsbohrung ^O' derart geändert, daß sie in Strömungsrichtung konisch erweiternd ausgebildet ist. Hierdurch ergibt sich an der konisch verlaufenden Wandung ^3' der Aufbereitungsbohrung U0' eine Vergrößerung der etwa ellipsenförmig gestalteten Aufprallfläche kk1. Die Länge der Aufbereitungsbohrung kO' ist ebenfalls vorteilhafterweise so ausgelegt, daß der aus den Mündungsöffnungen 1;1 austretende Kraftstoff nahe dem offenen Ende 4 5 auf die Wandung k3' der Aufbereitungsbohrung 1*0' auftrifft.
Um den Sammelraum 38 mit einem möglichst geringen schädlichen Volumen ausbilden zu können, ist es vorteilhaft, die Abflußöffnungen hj der Kraftstofführungsbohrungen 39 vom Sammelraum 38 möglichst nahe an der Einspritzventillängsachse anzuordnen.
- 44-
Leerseite

Claims (8)

  1. 311695
    R. 6940
    23 Λ. 1981 Kh/Wl
    ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1
    Ansprüche
    ί 1.)Verfahren zur Aufbereitung von in ein Saugrohr einer Brennkraftmaschine eingespritzten Kraftstoff mittels eines Einspritzventiles mit einem "beweglichen Ventilteil, .das mit einem festen Ventilsitz zusammenwirkt, stromabwärts dessen der Kraftstoff in gegenüber der Ventilachse geneigte Kraft stofführungsbohrungen gelangt, die in eine sacklochförmige Aufbereitungsbohrung münden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoff durch die Kraftstofführungsbohrungen (39) so in die Aufbereitungsbohrung (UO, Uo') eingespritzt wird, daß er strahlenförmig zunächst frei in die Aufbereitungsbohrung (Uo, Uo1 ) eintritt und danach unter einem spitzen Winkel an der Wandung (U3, U3 ' ) der Aufbereitungsbohrung (Uo, ^Of) auftrifft, von der er filmförmig über die Wandung (U-3, k3' ) verteilt zum offenen Ende (U-5) der Aufbereitungsbohrung (Uo, Uo1) strömt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Kraftstofführungsbohrungen (39) in die Aufbereitungsbohrung (Uo, UO') gespritzte Kraftstoff nahe dem offenen Ende (U5) auf die Wandung (U3, U3') der Aufbereitungsbohrung (Uo, Uo') trifft.
    - 2 - R. 69 4 Ö
  3. 3. Einspritzventil zur Durchführung eines Verfahrens zur Aufbereitung von Kraftstoff nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungsöffnungen (U1) der Kraftstofführungsbohrungen (39) am Boden (k2) der Aufbereitungsbohrung (ItO5I)-O1) einen Abstand (a) zur Wandung (^3, ^3') der Aufbereitungsbohrung (Uo, Uo1) haben.
  4. k. Einspritzventil nach Anspruch 3S dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußöffnungen (^7) der Kraftstofführungsbohrungen (39) von einem Sammelraum (38) stromabwärts des Ventilsitzes (36) möglichst nahe der Einspritzventillängsachse angeordnet sind.
  5. 5· Einspritzventil nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungsbohrung (^0, 4of) so lang ausgebildet ist, daß der strahlenförmig aus den Mündungsöffnungen (k'\) der Kraftstof führungsbohrungen (39) austretende Kraftstoff nach dem offenen Ende (^5) auf die Wandung (^3, k3') der Aufbereitungsbohrung (kO, 4o') trifft.
  6. 6. Einspritzventil nach Anspruch 3, h oder 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungsbohrung (Uo) zylindrisch ausgebildet ist.
  7. 7- Einspritzventil nach Anspruch 3, h oder 55 dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitungsbohrung (to') sich
    -s- R. 69 4 C
    in Strömungsrichtung konisch erweiternd ausgebildet ist.
  8. 8. Einspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstofführungsbohrungen (39) als Zumeßbohrungen ausgebildet sind. ,,
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