DE2949326A1 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung - Google Patents

Description

Eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 ist beispieleweise durch die US-PS 4 066 059 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrund·, ein« derartige Kraftstoffeinspritzeinrichtung, die beispielsweise Dieselmaschinen zugeordnet werden kann, so auszugestalten, dass eine genaue und schnelle Festellung des Einspritzbeginn· und des Einspritzendes ermöglicht ist·

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 herausgestellten Merkmale gelöst.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sioh aus dem Unteranspruch.

Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung kann die Kraftstoffeinspritzung elektrisch gesteuert werden. Das Tellerventil arbeitet als ^eil eines S_chalters in einem Prüfkreis, der bei geschlossenem Tellerventil geschlossen ist, und beim öffnen des Tellerventils zu Beginn des Einspritzens unterbrochen wird.

In den Zeichnungen ist eine bevorzugte Ausfüh— rungsform der Erfindung dargestellt. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kraftstoff]-einspritzeinrichtung mit dem Tellerventil in der Schließstellung und dem zugeordneten elektrischen Prüfkreis und

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Pig. 2 einen Ausschnitt aus Fig_e 1 mit dem Tellerventil in der Offenstellung,,

Die in Fig.1 dargestellte Kraftstoffeinspritz™ einrichtung hat ein im wesentlichen zylindrisches, napffor— miges Gehäuse 10, dessen obere Mündung ein Innengwinde 14 aufweist. In dieses ist ein Aussengewinde 12 eines Fittings 11 eingeschraubt, der einen axialen Kraftstoffkanal 15 enthält, welcher an seinen beiden Enden 15a trichterförmig erweitert ist. Eine Kraftstoffleitung 6 kann mittels einer Überwurfmutter 7 mit dem Fitting 11 verbunden werden, der hierzu mit einem Aussengewinde 16 versehen ist. Über die ! Kraftstoffleitung 6 erhält die Kraftstoffeinspritzeinrichtung von einer Einspritzpumpe (nicht dargestellt) Kraftstoff mit hohem Druck zugeleitet. Im mittleren Teil ist der Fitting 11 mit einem Sechskant 17 zum Ansetzen eines S_chrau benschlüssels versehen.

Das ^ehäuse 10 enthält eine abgesetzte Bohrung 20, so dass eine obere Innenwand 21, an der das Innerigewind 14 gebildet ist, eine mittlere Innenwand 22 und eine untere Innenwand 23 entstehen, deren Durchmesser von oben nach un* ten fortschreitend kleiner werden« Zwischen den Innenwänden

21 und 22 ist eine Schulter 24 und zwischen den Innenwänden

22 und 23 eine S_chulter 25 gebildet.

- Das Gehäuse 10 hat im unteren Bereich ein Aussenjgewinde 26 ,mit dem es in den Zylinderkopf der zugeordneten Brennkraftmaschine eingeschraubt werden kann, wozu ein

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Sechskant 27 am oberen ^eIl des Gehäuses 10 vorgesehen ist«

In das Gehäuse 10 sind von unten nach oben
in Anlage gegeneinander ein Einspritzventilgehäuse 30,
eine Buchse 31, ein Federkäfig 32 und eine Scheibe 34 ein- I gesetzt» Das Einspritzventilgehäuse 30 ist zylindrisch ge«I formt und hat unten einen Einspritzkopf 35, darüber einen | Bund 36 und über diesem eine Führung 37. Die untere Fläche des Bundes 36 stützt sich an der Schulter 25 ab und die
obere Fläche der Scheibe 34 liegt gegen die untere Stirnfläche des Fittings 11 an»

Das Einspritzventilgehäuse 30 enthält eine ab— ι gesetzte Bohrung 30a, die aus einer Führungsbohrung 41 und einer Erweiterung 42 an der unteren Mündung besteht. Zwi- ' sehen beiden Bohrungsteilen ist ein kegelstumpfförmiger i

I Ventilsitz 43 gebildet« Das Einspritzventilgehäuse weist j ferner eine Querbohrung 44 auf, die die Führungsbohrung 41 unterhalb der untersten Stellung eines Steuerbundes 50 eignes Tellerventils 45 anschneidet„

Das Tellerventil 45 arbeitet mit dem Ventilsitz 43 zusammen ,um die Einspritzzeit zu bestimmen«. Der Teller 46 hat eine entsprechend geformte Sitzfläche 46a und ist
frei verschieblich in der Erweiterung 42 geführt. Das Tellerventil 45 besitzt einen Schaft 47 mit einem Bund 48 im unteren ^eIl, der zur Achsrichtung geneigte Schlitze 49
enthält. Im mittleren -bereich des Schaftes 47 ist dieser
zu dem Steuerbund 50 erweitert, der axialen Abstand vom

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Bund 48 hat. Am oberen Ende des Schafts 47 ist ein erweiterter Kopf 51 gebildet« Die Bunde 48 und 50 gleiten in der Führungsbohrung 41.

Das obere Ende des Schaftes 47 ist von einer napfförmigen Halterung 60 umgeben, die eine zentrale Bohrung 61 aufweist und gegen die untere Stirnfläche des Kopfes 51 anliegt. Die Halterung 60 ist leicht verschieblich der Büchse 31 mit ausreichendem Spiel geführt, da^ durch dieses Kraftstoff zwischen der Halterung 60 und dem Innenmantel 31a der Büohse treten kann.

Das Tellerventil 45 wird normalerweise durch ei ne Feder 62 in die Schließstellung gedrückt, in der es den Ventilsitz 43 verschliesst. Die "^eder 62 liegt lose innerhalb der Büchse 31 und umgibt mit Abstand den Schaft 47β Ihr unteres Ende stützt sioh an der oberen Fläche des Bundes 36 des Einspritzventilgehäuses 30 ab, während ikr oberes Ende gegen die untere Fläche 64 eines Flansches einer als Anschlag dienenden Büchse 65 anliegt, die ebenfalls verschieblich in der Büchse 31 liegt.

Die Büchse 65 hat einen unteren zylindrischen Teil, der Abstand von der Feder 62 hat und der Flansch 64 hat zum Innenmantel 31a der Büchse 31 genügend Spiel, um auch hier einen Durchtritt des Kraftstoffs zu gestatten. Die Büchse 65 enthält eine Bohrung 66, in der obere Steuerf bund 50 des '^ellerventils geführt ist. Die Feder 62 hält somit die Büchse 65 in Anlage gegen die untere Fläche der

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Halterung 60.

Die Halterung 60, die Feder 62 und die Büchse 65 "bestehen aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, beispielsweise Stahle

Anstelle der vorgesehenen Spiele zum Durchtritt von Kraftstoff, können in abgewandelter Weise in den Bau« teilen axiale Kanäle vorgesehen werden.

Der ^ederkäfig 32 passt in die Innenwand 22 des Gehäuses und enthält eine abgesetzte Bohrung 70, die eine zylindrische obere Innenwand Y1, eine zylindrische mittlere

i Innenwand 72 und eine zylindrische untere Innenwand 73 bildet. Die Innenwände haben von oben nach unten fortschreitend kleinere Durchmesser und sind über Schultern 74 bzw. 75 miteinander verbunden. Der Federkäfig 32 enthält ferner mehrere über den Umfang verteilte axiale Bohrungen 76.

In gleicher Wwise enthält die S_cheibe 34 über den Umfang verteilte Löcher 77. Kraftstoff aus dem Kraftstoff kanal 15 des Fittings 11 kann somit über die Löcher 77, die Bohrungen 76 in das Innere der Büchse 31 gelangen und von dort über die Querbohrung 44 zur Bohrung 41 des Einspritzventilgehäuses 30 weiterströmen.

Der -k'ederkäfig 32 und die Scheibe 34 sind so ausgebildet, dass sie verschiedene Teile der Kraftstoffeinspritzeinrichtung elektrisch isolieren«, Die Bewegung des Telerventils 45 kann daher zum elektrischen Schalten

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benutzt werden.

Zu diesem Zweck kann die Scheibe 34 aus einem elektrisch isolierendem Werkstoff bestehen, oder wie im Ausführungsbeispiel aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, dessen Oberfläche in eine elektrisch isolierende Schicht 80 umgewandelt ist. Beispielsweise kann die S_cheibe 34 aus Aluminium bestehen, dessen Oberfläche zu Alumini oxid umgewandelt wurde.

In gleicher Weise kann der ""ederkäfig 32 aus ei nem elektrisch leitendem Werkst»ff bestehen, an dem ausgewählte Teile der Oberfläche zu einer elektrisch isolierenden Schicht 81 umgewandelt sind. So kann der ederkäfig ebenfalls aus Aluminium bestehen und seine gesamte Oberfläche in Aluminiumoxid umgewandelt werden, worauf in die aussere Mantelfläche eine Ringnut 82 eingearbeitet wird, um in diesem Bereich das elektrische leitende Material wieder frei zu legen· Die Bohrungswand 70 trägt keine isolierende Schicht, so dass hier die elektrische Verbindung zum ^ederkäfig besteht. In der Bohrung 70 ist ein erweiterter Kopf 85 eines Kontaktstifte 84 geführt, der aus elektrisch leitendem Werkstoff besteht und einen Kontakt 86 trägt. Der Kontaktstift ist in der unteren Innenwand 73 geführt und hat eine Länge, dass er den Kopf des Schafts 47 des Tellerventils 45 berührt, wenn dieses in der Schließstellung ist. (Pig.1)

Der Kontaktstift 84 ist durch eine Feder 87

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in Richtung auf den Kopf 51 belastet, deren anderes Ende sich an einem Anschlag 88 aus elektrisch leitendem Werkstoff abstützt, das elektrische Verbindung zum ^ederkäfig 32 hat. Der Anschlag 88 ist ein Stopfen, der mit Preßsitz in die Bohrung 70 eingesetzt ist,,

Das Gehäuse 10 hat mehrere über den Umfang verteilte Prüflöcher 90, die radial ausgerichtet zur Ringnut 82 des ^ederkäfigs 32 liegen und in eine Ringnut 91 münden die in der Innenwand 22 des Gehäuses gebildet ist und eine grössere axiale Ausdehnung als die Ringnut 82 hat« Hierdurch liegen Teile der !silierenden S_chicht 81 beiderseits der Ringnut 82 frei.

Über die Prüflöcher 90 kann in einfacher Weise ein elektrischer Prüfkreis mit der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 verbunden werden. Der in üblicher Weise ausgebildete Prüfkreis ist in Fig. 1 mit 92 bezeichnet.

Derartige Prüfkreise bestehen aus einer Spannungsquelle, ZoB₄, einer Speicherbatterie, die eine Signaleinrichtung speist, beispielsweise eine Lampe, einen Geräuschgeber oder eine sonstige Anzeigevorrichtung.

Der Prüfkreis kann hierbei so ausgelegt sein, dass die Anzeigevorrichtungen bei geschlossenem Kreis erregt, oder aber bei unterbrochenem Kreis, oder aber nur kurzzeitig erregt werden, wenn sich der Schaltzustand des Kreises ändert. Im vorliegenden Fall ist die letzterwähnte Art von Prüfkreisen zu bevorzugen, da sowohl Einspritzbe-

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ginn als auch Einspritzende erfasst werden.

Unter der Annahme,dass die erfindungsgemäese Kraftstoffeinspritzeinrichtung 5 in den Zylinderkopf einer Dieselmaschine eingeschraubt ist, der normalerweise an Masse liegt, wie die negative Klemme der Spannuugsquelle des Prüfkreises 92, so wird', eine Sonde 93 in eine der öffnungen 90 eingesetzt, die über einen elektrischen Leiter 94 mit dem Prüfkreis 92 verbunden ist. Eine Hülee 95 aus isolierendem Werkstoff umgibt die Sonde 93 mit Ausnahme ihrer Spitze 93a die im Bereich der Ringnut 82 die elektrische Verbindung mit dem ""ederkäfig 32 herstellt.

Bei geschlossenem tellerventil 45 wird dann der Prüfkreis geschlossen. Dieser läuft über den Leiter 94, die Sonde 93, den ""ederkäfig 32, den Anschlag 88, die •*'eder 87, den Kontaktstift 84, das Tellerventil 45, dae Einspritzventilgehäuse30 und das Gehäuse 10 zum Zylinderkopf der Dieselmaschine·

Bei der intermittierend erfolgenden Zufuhr von unter Druck stehendem Kraftstoff durch den Kraftstoffkanal 15 des Fittings 11 überwindet der auf die unterschiedlichen Flächen des Tellerventile wirkende Kraftsteffdruck die Kraft der ^eder, so dass das Tellerventil 45 sich nach unten bewegend öffnet und den Einspritzvorgang einleitet. Bei einem vorgegebenen Hub des Tellerventile , beispielsweise 0,076 mm wird der Kontakt zwischem dem K_opf 5I und dem K_ontaktstift 84 unterbrochen (Fig,2). Hierdurch wird

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mm I \ M

der Prtifkreie 92 unterbrechen und bleibt offen, bis das Tellerventil 45 wieder die Schließstellung erreicht.

Auf diese Weise werden elektrische Signale erzeugt, die beispielsweise einer Lichtanzeige mit einer Frequenz entsprechend der halben Drehzahl der Dieeelmaschine zugeleitet werden. Die Anstiegskante, die Dauer und die Abstiegskante dieser Pulse entsprechen dem EImspritzbeginn, der Einspritedauer und dem Einspritzende jedes Einspritzvorgangs. Diese Information kann für verschiedene Zwecke nützlich sein, beispielsweise um den Einspritzbeginn bei einem Zylinder auf die obere Totpunkt· lage des Kolbens abzustimmen«

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L e e r s e i t e

Claims (2)

1. Patentanwalt 29 A 9

   Dlpl.-Ing. K. WaNtter

   Boliaalla·

   6„Dezember 1979 W-w-3388

   General Motors Corporation, Detroit, Michigan, V,St.A.

   Kraftstoffeinspritzeinrichtung

   Patentansprüche :

   Γ 1./Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit folgenden Merkmalen:

   a) Ein Gehäuse aue elektrisch leitendem Werkstoff enthält einen axialen Kraftstoffkanal von einem KraftstoffeinlasB am einen Ende zu einem Kraftstoffauslass am anderen Ende;

   b) nahe dem Kraftstoffauslass ist ein Ventilsitz gebildet, mit dem gesteuert ein Tellerventil zusammenarbeitet;

   o) das Tellerventil hat einen Schaft mit einem Kopf an seinem freien Ende und ist «wischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar,

   gekennzeichnet duroh die weiteren Merkmale:

   d) eine Feder (62) drückt gegen den Kopf (51) des Schafte (47) des Tellerventil^ (45) und belastet dieses in Rioh|~ tung auf seine Schließstellung;

   e) axial neben dem Kopf (51) ist in dem Gehäuse (10,11) ein mit axialen Bohrungen (70,76) versehener ^ederkä« fig (32,34) angeordnet, der aus elektrisch leitendem

   ORIGINAL INSPECTED

   Werkstoff besteht und duroh elektrisch isolierende Oberflächen (81) gegen das Gehäuse isoliert ist;

   f) in dem Federkäfig (32,34) ist verschieblich ein Kontakt-► glied (84) und eine auf dieses drückende feder (87) au· elektrisch leitendem Werkstoff angeordnet;

   g) in der Offenstellung des Tellerventil« (45) liogt der Kopf (51) seines Sohafts (47) gegen das Kontaktglied £84) an, während in der Schließstellung des Tellerrentils das Kontaktglied Abstand rom Kopf hat}

   h) das Gehäuse (10) enthält mindestens eine seitliehe öffnung (90), die sum Federkäfig (£2,34) ausgerichtet ist und die Aufnahme einer Sonde (93a) eines elektrischen Prüfkreises (92) gestattet, die mit dem elektriso leitenden Teil des Federkäfige in Berührung bewegbar ist.
2. 2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung naeh Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, dass der Ventilsita (43) stromaufwärts des Kraftstoffauslasses des axialen Kraftstoffkanals (15) Torgesehen ist.

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