DE3739938A1

DE3739938A1 - Kraftstoff-einspritzduese zum zufuehren von kraftstoff zu einer verbrennungsmaschine

Info

Publication number: DE3739938A1
Application number: DE19873739938
Authority: DE
Inventors: David John Gaskell
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1986-11-29
Filing date: 1987-11-25
Publication date: 1988-06-01
Also published as: GB2198185B; GB2198185A; GB8727289D0; US4852803A; GB8628600D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Einspritzdüse zum Zuführen von Kraftstoff zu einer Verbrennungskraftmaschi ne mit einem verlängerten Düsenkörper, einer Bohrung in dem Körper, einer Sitzfläche an dem einen Ende der Boh rung, einem Ventilglied für das Zusammenwirken mit der Sitzfläche zum Steuern des Kraftstoffflusses von der Boh rung zu einem Auslaß in dem Körper, einer Hülse, die in dem von der Sitzfläche entfernten Endbereich der Bohrung befestigt ist, wobei die innere Oberfläche der Hülse das Ventilglied für die Bewegung zur Sitzfläche und umgekehrt trägt, und mit einem Durchlaß zwischen der äußeren Ober fläche der Hülse und der Wand der Bohrung, wobei der Durchlaß Kraftstoff von einem Kraftstoffeinlaß zu einer Stelle in der Bohrung zwischen der Hülse und der Sitzflä che fördert.

Aus der britischen Patentschrift 21 42 972A ist eine Kraft stoff-Einspritzdüse bekannt, bei der die Durchlässe durch ein Paar spiralförmig gebildeter Nuten bzw. Schraubennu ten in der äußeren Oberfläche der Hülse gebildet sind. Der durch die Nuten fließende Kraftstoff wird zu der Boh rung gefördert, wobei der Druck des Kraftstoffes auf die Fläche des Ventilgliedes wirkt und das Ventilglied von der Sitzfläche abhebt, um den Kraftstoff durch den Auslaß fließen zu lassen. Der Auslaß hat eine vergleichsweise große Abmessung, und das Ventilglied trägt eine profi lierte Verlängerung, die durch den Auslaß ragt, um die Durchlaßfläche für den Kraftstoff in dem Auslaß zu steu ern. Bei anderen Formen von Düsen besteht der Auslaß aus einer Öffnung oder einer Anzahl von Öffnungen kleinen Durchmessers, wobei in diesem Falle das Ventilglied keine Verlängerung aufweist.

Üblicherweise werden einzelne Filter in solchen Düsen vorgesehen, die im Kraftstoff enthaltene Staubpartikel zurückhalten, um eine Blockierung bzw. teilweise Blockie rung des Auslasses zu verhindern. Aus der US-Patent schrift 16 33 320 ist es bekannt, die Hülse und die Nuten so auszubilden, daß sie einen sogenannten Stabfilter dar stellen. Bei dieser Anordnung müssen die Oberflächen der Bohrung und der Hülse sorgfältig bearbeitet werden, damit der erforderliche Freiraum gegeben ist. Außerdem muß eine Nut mit dem Einlaß und die andere Nut mit der Bohrung verbunden sein. Bei dieser Anordnung muß die Hülse in der Bohrung auf jeden Fall anders als mit einem Festsetz be festigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraft stoff-Einspritzdüse der einleitend genannten Art in einer einfachen und herkömmlichen Form zu schaffen, die die vorerwähnten Nachteile nicht aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Durchlaß von einer Vielzahl von Nuten in der äußeren Wand der Hülse gebildet ist, wobei der Endbereich der Hülse der Sitzfläche zugewandt ist, und daß das Ventil glied einen ringförmigen Raum aufweist und Schlitze sich durch die Hülse vom Grund der Nuten in diesen Raum er strecken, wobei die Schlitze eine genügend schmale Breite haben, um im Kraftstofffluß enthaltene Staubpartikel zu rückzuhalten.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Kraft stoff-Einspritzdüse so ausgebildet sein, daß in dem End bereich der Hülse eine Rippe mitten zwischen den Enden der Hülse und an dem der Sitzfläche zugewandten Ende der Hülse ein Rand vorgesehen ist, wobei die Rippe und der Rand zur Verstärkung des Endbereiches der Hülse dienen.

Des weiteren empfiehlt es sich, die Schlitze durch Laser- Bearbeitung herzustellen.

Zweckmäßigerweise haben die Schlitze eine Weite von etwa 30 Mikrometern.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispieles des näheren er läutert. Es zeigt

Fig. 1 eine herkömmliche Düse im Längsschnitt,

Fig. 2 den Düsenkörper der Kraftstoff-Einspritzdüse gemäß der Erfindung in einem Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 3,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2 und

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 3 durch den oberen Teil der Einspritzdüse.

Die Düse hat, wie in Fig. 1 dargestellt, einen abgestuf ten Körper 10, dessen verjüngtes Ende beim Gebrauch in den Verbrennungsraum eines angeschlossenen Motors hinein ragt. Der Düsenkörper 10 ist an einem Tragstab bzw. Trä ger oder Halter mittels einer Abschlußmutter befestigt. Innerhalb des Körpers 10 ist eine blinde Bohrung 11 aus gebildet, die sich vom breiteren Ende des Körpers 10 zu dessen gegenüberliegendem verjüngten Ende erstreckt. Am blinden Ende der Bohrung 11 ist eine Sitzfläche 12 um ei ne Auslaßöffnung 13 oder im Falle der in Fig. 2 darge stellten Düse um einen Raum 13 A ausgebildet, von dem eine Auslaßbohrung abzweigt. Zwischen den beiden Enden der Bohrung 11 ist diese mit einer Verbreiterung 14 versehen, die mit einem Kraftstoffeinlaß in Verbindung steht, der in dem vorstehend genannten Halter mittels eines Einlaß kanals 15 ausgebildet ist. Der Einlaßkanal 15 verläuft längs der Bohrung 11 zu dem breiteren Ende des Düsenkör pers 10 und ist beim Gebrauch mit dem Auslaß einer Kraft stoffeinspritzpumpe 16 verbunden.

Innerhalb der Bohrung 11 ist ein Ventilglied 17 angeord net, das an seinem der Sitzfläche zugewandten Ende so ausgebildet ist, daß es mit der Sitzfläche zusammenwirkt. Dieses Ende des Ventilgliedes 17 hat im Falle des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels eine Verlänge rung 18, die mit allseitigem Abstand durch die Auslaßöff nung 13 ragt. Der Teil des Ventilgliedes 17, der zwischen der Verbreiterung 14 und dem blinden Ende der Bohrung 11 angeordnet ist, hat einen reduzierten Durchmesser, um ei nen Ringraum bzw. Freiraum zwischen der Bohrung 11 und dem reduzierten Ventilglied zu bilden. Der Freiraum 19 ist mit der Verbreiterung 14 verbunden, um den Durchfluß von Kraftstoff von der Verbreiterung 14 durch die Auslaß öffnung 13 zu ermöglichen, wenn das Ventilglied von sei ner Sitzfläche abgehoben ist.

An seinem von der Sitzfläche abgewandten Ende hat das Ventilglied 17 einen Zapfen 20. Der Zapfen 20 trägt ein Federauflager 21, das eine Keil-Druckfeder 22 trägt. Die Feder 22 ist innerhalb einer entlüfteten Kammer befe stigt, die in dem vorstehend genannten Halter vorgesehen ist. Unter Druck zu der Verbreiterung 14 geförderter Kraftstoff wirkt auf die unterschiedlichen Flächen des Ventilgliedes und verursacht eine entgegen der Federkraft gerichtete resultierende Kraft, die das Ventilglied ent gegen der Federwirkung bewegt. Wenn die von der Feder ausgeübte Kraft überwunden ist, wird das Ventilglied von seiner Sitzfläche abgehoben. Dadurch kann Kraftstoff durch die zwischen der Verlängerung 18 und der Wandung der Auslaßöffnung 13 gebildeten Ringraum fließen. Die Verlängerung 18 ist profiliert, um den Kraftstofffluß durch die Auslaßöffnung zu steuern. Sie kann auch profi liert sein, um die Form des zerstäubten Kraftstoffes und/oder die Fließgeschwindigkeit des Kraftstoffes zu än dern. Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung hat das Ventilglied keine Verlängerung. Wenn das Ventilglied von seiner Sitzfläche angehoben wird, kann Kraftstoff in den Raum 13 A und von hier durch die Auslaßöffnung 13 B in be kannter Weise fließen.

Wie in der englischen Patentschrift 21 42 972 beschrieben, erfordert die Anordnung des Einlaßkanals 15 in dem Düsen körper 10, daß der Düsenkörper 10 einen etwas größeren Durchmesser hat. Um diese Notwendigkeit für den Einlaßka nal zu verhindern, ist eine Hülse 23 vorgesehen, die in nerhalb eines erweiterten Bereiches 24 der Bohrung 11 ein Festsitz ist. Die äußere Oberfläche der Hülse 23 ist mit einer Vielzahl von axial verlaufenden Nuten 25 versehen, die den Durchtritt von Kraftstoff zwischen der Hülse 23 und dem erweiterten Bereich 24 der Bohrung zuläßt. Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, hat das der Sitzfläche 12 zugewandte Ende der Hülse 23 einen etwas größeren inneren Durchmesser, das mit dem im Durchmesser reduzierten Ende des Ventilgliedes einen ringförmigen Raum bildet, der mit der Verbreiterung 14 äquivalent ist. Der vorstehend genannte Ringraum wird mit den Nuten durch Schlitze 26 in Verbindung gebracht, die sich vom Nuten grund der Nuten 25 nach innen durch die Hülse 23 er strecken. Die Schlitze 26 können beispielsweise eine Breite von 30 Mikrometern bei einer Toleranz von ± 5 Mi krometern haben. Die Schlitze 26 können durch eine Be arbeitungstechnik hergestellt sein, die als Laser-Fräsen bekannt ist.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, erstrecken sich die Schlitze 26 nicht über die gesamte Länge des Teiles der Hülse mit vergrößertem inneren Durchmesser. Stattdessen ist eine Rippe bzw. sind mehrere Rippen 27 zwischen den Enden dieses Teiles der Hülse vorgesehen. Des weiteren ist ein Rand 28 am Ende der Hülse angeordnet. Der Rand 28 und die Rippen 27 verstärken die Hülse, um eine innere Beschädigung durch den Öldruck zu vermeiden. Die Schlitze 26 sind so breit, daß sie Stabfilter bilden, so daß ir gendwelche Staubpartikel, die die Nuten entlangfließen, von einem der Schlitze zurückgehalten werden.

Die Nuten 25 erhalten Kraftstoff von einem Düseneinlaß, der mit einem Kanal in dem Düsenhalter verbunden ist. Die Aufteilung von Kraftstoff auf die Nuten kann, wenn der Kraftstoff nur wenigen Nuten zugeleitet wird, durch eine ringförmige Ausnehmung in der äußeren Oberfläche der Hül se erreicht werden.

Claims

1. Kraftstoff-Einspritzdüse zum Zuführen von Kraftstoff zu einer Verbrennungskraftmaschine mit einem verlän gerten Düsenkörper, einer Bohrung in dem Körper, einer Sitzfläche an dem einen Ende der Bohrung, einem Ven tilglied für das Zusammenwirken mit der Sitzfläche zum Steuern des Kraftstoffflusses von der Bohrung zu einem Auslaß in dem Körper, einer Hülse, die in dem von der Sitzfläche entfernten Endbereich der Bohrung befestigt ist, wobei die innere Oberfläche der Hülse das Ventil glied für die Bewegung zur Sitzfläche und umgekehrt trägt, und mit einem Durchlaß zwischen der äußeren Oberfläche der Hülse und der Wand der Bohrung, wobei der Durchlaß Kraftstoff von einem Kraftstoffeinlaß zu einer Stelle in der Bohrung zwischen der Hülse und der Sitzfläche fördert, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß von einer Vielzahl von Nuten (25) in der äußeren Wand der Hülse (23) gebildet ist, wobei der Endbereich der Hülse (23) der Sitzfläche (12) zu gewandt ist, und daß das Ventilglied einen ringförmi gen Raum aufweist und Schlitze (26) sich durch die Hülse vom Grund der Nuten (25) in diesen Raum er strecken, wobei die Schlitze (26) eine genügend schma le Breite haben, um im Kraftstofffluß enthaltene Staubpartikel zurückzuhalten.

2. Kraftstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß in dem Endbereich der Hülse (23) ei ne Rippe (27) mitten zwischen den Enden der Hülse (23) und an dem der Sitzfläche (12) zugewandten Ende der Hülse (23) ein Rand (28) vorgesehen ist, wobei die Rippe (27) und der Rand (28) zur Verstärkung des End bereiches der Hülse (23) dienen.

3. Kraftstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schlitze (26) durch Laser-Bear beitung hergestellt sind.

4. Kraftstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Schlitze (26) eine Weite von et wa 30 Mikrometern haben.