DE4005774A1

DE4005774A1 - Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE4005774A1
Application number: DE4005774A
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing Hofmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1990-02-23
Filing date: 1990-02-23
Publication date: 1991-08-29
Also published as: WO1991014092A1; EP0516628A1; DE59101332D1; US5244152A; EP0516628B1; JPH05504179A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoff-Einspritzdüse nach der Gattung des Anspruchs 1. Bei einer Einspritzdüse dieser Gattung (DE-OS 36 10 658) nimmt die Federkammer im Düsenhalter beide axial hintereinanderliegende Schließfedern auf, wobei sich die der Ventil nadel näherliegende Schließfeder über eine Scheibe an einer Ring schulter der Federkammer abstützt, so daß die Kammer in einen Be reich mit einem großen und in einen Bereich mit einem kleinen Durch messer unterteilt ist. Dies hat zur Folge, daß bei einem üblichen Standard-Außendurchmesser des Düsenhalters von z. B. 17 mm der kleine Durchmesser zur Aufnahme einer geeigneten Feder nicht mehr ausreicht.

Um bei Einspritzdüsen der gattungsgemäßen Art eine Vergrößerung des Außendurchmessers gegenüber handelsüblichen Ausführungen zu ver meiden, wird in der nicht vorveröffentlichten DE-Patentanmeldung P 38 39 038 vorgeschlagen, die zur Aufnahme beider Schließfedern dienende Federkammer im Düsenhalter über die gesamte Länge mit gleichem Durchmesser auszuführen und die der Ventilnadel benachbarte Schließfeder an einem die Federkammer durchsetzenden Querbolzen ab zustützen. Bei dieser Ausführungsform können beide Schließfedern den gleichen Durchmesser haben, die Querbohrung für den Querbolzen im Gehäuse des Düsenhalters beeinträchtigt jedoch dessen Festigkeit und die Dichtigkeit.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einspritzdüse mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß das Gehäuse des Zweifeder-Düsenhalters mit dem üblichen Standard-Außendurchmesser von z. B. 17 mm ausgeführt werden kann. Ferner hat die Federkammer einen über ihre gesamte Länge konstanten Durchmesser, der relativ klein gehalten werden kann. Außerdem ist die Montage der Schließ federn und der Druckbolzen sehr einfach.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 ange gebenen Einspritzdüse möglich. Eine einfache und rationelle Ferti gung der klauenartigen Finger ist möglich, wenn diese einen ring segmentförmigen Querschnitt aufweisen, der bei den Fingern beider Köpfe gleich ist. Die Einstellung des Öffnungsdruckes der Einspritz düse ist besonders einfach, wenn der der Ventilnadel naheliegende Druckbolzen zweiteilig als glatter Bolzen mit getrenntem Kopfteil ausgebildet ist.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Einspritzdüse für einen Dieselmotor im Längs schnitt und

Fig. 2 zwei Druckbolzen der Einspritzdüse nach Fig. 1 in Explosionsdarstellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Einspritzdüse hat einen Düsenkörper 10, der zusammen mit einer Zwischenscheibe 12 mit einer Überwurfmutter 14 an einem Haltekörper 16 festgespannt ist. Im Düsenkörper 10 ist eine Ventilnadel 18 ver schiebbar gelagert, die mit einem nach innen gekehrten Ventilsitz im Düsenkörper 10 zusammenarbeitet, der mehrere Spritzöffnungen 20 aufweist. Die Führungsbohrung der Ventilnadel ist wie üblich an einer Stelle zu einem Druckraum erweitert, in dessen Bereich die Ventilnadel 18 eine Druckschulter hat und der über einen Kanal 22 mit einem Stutzen 23 am Haltekörper 16 zum Anschließen einer Kraft stoff-Förderleitung verbunden ist. Der an der Druckschulter der Ventilnadel 18 angreifende Kraftstoff schiebt die Ventilnadel 18 entgegen dem abgestuften Kraftverlauf einer im folgenden be schriebenen Schließfederanordnung nach oben, wobei der Kraftstoff in einer Voreinspritzphase und einer Haupteinspritzphase durch die Spritzöffnungen 20 ausgespritzt wird.

Im Haltekörper 16 ist eine Federkammer 24 koaxial zur Ventilnadel 18 angeordnet, die als axiale Sackbohrung ausgebildet und an ihrer Öffnung von der Zwischenscheibe 12 abgeschlossen ist. In der Feder kammer 24 sind eine erste Schließfeder 26 und eine zweite Schließ feder 28 hintereinander gereiht angeordnet, die als Schraubendruck federn ausgebildet sind. Die vom Düsenkörper 10 entferntere erste Schließfeder 26 wirkt über einen ersten Druckbolzen 30 ständig auf die Ventilnadel 18 in deren Schließrichtung. Hierzu stützt sich die erste Schließfeder 26 über eine Scheibe 32 am Grund 34 der Feder kammer 24 und über eine andere Scheibe 36 am oberen mit einem Kopf 38 versehenen Ende des ersten Druckbolzens 30 ab, der mit seinem unteren Ende an der oberen Stirnseite der Ventilnadel 18 anliegt.

Die zur ersten Schließfeder 26 baugleich ausgeführte zweite Schließ feder 28 ist in der Federkammer 24 dem Düsenkörper 10 benachbart an geordnet und umgibt den stangenartigen Teil 31 des ersten Druck bolzens 30. Mit ihrem unteren Stirnende stützt sich die zweite Schließfeder 28 über einen Federteller 42 und eine Scheibe 44 auf einer den oberen Endabschnitt der Ventilnadel 18 umgebenden Zwischenbuchse 46 ab, die dadurch in Schließlage der Ventilnadel 18 an die Stirnseite des Düsenkörpers 10 angelegt wird. Mit ihrem anderen Ende drückt sie über eine Scheibe 48 auf das untere als Kopf 52 ausgebildete Ende eines zweiten Druckbolzens 50, dessen stangen förmiger Teil die erste Schließfeder 26 durchsetzt und dessen oberes Ende sich an der oberen, am Grund der Federkammer 24 anliegenden Scheibe 42 abstützt.

Die Köpfe 38 und 52 der beiden gleichachsig in der Federkammer 24 angeordneten Druckbolzen 30 und 50 sind mit Spiel in der Federkammer 24 verschiebbar und so ausgebildet, daß sie einander durchgreifen. Dazu bestehen sie aus beispielsweise jeweils drei Klauen oder Fingern 40, 54 die auf einem zur Achse der Druckbolzen 30, 50 gleichachsigen Kreis gleichmäßig verteilt sind und achsparallel vom stangenförmigen Teil 31, 51 der Druckbolzen 30, 50 vorstehen. Ihr radialer Querschnitt hat die Form eines Kreisringsegments. In gleicher Weise haben die Zwischenräume zwischen den einzelnen Fingern 40, 54 jedes Kopfes 38, 52 die Form eines Kreisringsegments mit angenähert gleicher Fläche wie die Finger 40, 54, so daß die Finger 40 des einen Druckbolzens 30 im Zwischenraum zwischen den Fingern 52 des anderen Druckbolzens 50 mit Spiel verschiebbar sind und die Finger 40 des ersten Druckbolzens 30 zusammen mit den Fingern 54 des zweiten Druckbolzens 50 einen Zylinderring bilden. An den die Finger 40, 54 des anderen Kopfes 38, 52 jeweils überragenden Stirnenden der Finger 40, 54 stützen sich die Schließfedern 26, 28 über die Scheiben 48, 52 wie oben beschrieben ab. In Ruhestellung der Düsennadel 18 und der Schließfedern 26, 28 haben die zueinander beabstandeten mittleren Bereiche der beiden Druckbolzen 30, 50 einen Abstand, der so groß ist, daß bei voll geöffneter Düsennadel 18 eine Berührung ausgeschlossen ist.

Zum Rückführen von Lecköl ist die Federkammer 24 über einen Kanal 60 mit einer Bohrung 62 für einen Anschlußnippel für eine Leckölleitung verbunden. Den Durchgang für Lecköl aus der Federkammer 24 zu dem axial einmündenden Kanal 60 bildet eine Schrägbohrung 56 im freien Endteil des stangenförmigen Teils 51 des zweiten Druckbolzens 50, deren eines Ende koaxial mit dem Loch der im Grund der Federkammer 24 anliegenden Scheibe 34 und deren anderes Ende in einer Ein schnürung 58 im Endabschnitt des stangenförmigen Teils 51 münden.

Beim Einspritzvorgang führt die Ventilnadel 18 einen Vorhub h_v aus, bei welchem nur die erste Schließfeder 26 als Gegenkraft wirk sam ist. Bei diesem Vorhub h_v wird eine begrenzte Voreinspritz menge aus den Spritzöffnungen 20 ausgespritzt. Der Vorhub h_v ist beendet, wenn ein Anschlag 64 an der Ventilnadel 18 an dem Gegenan schlag 66 der Zwischenbuchse 46 zur Anlage kommt. In dieser Stellung verharrt die Ventilnadel 18, bis der weiter ansteigende Kraftstoff druck auch die Gegenkräfte beider Schließfedern 26, 28 überwindet. Danach wird die Ventilnadel 18 samt Zwischenbuchse 46 in Öffnungs richtung weiter bewegt, bis sie nach einem Resthub h_h ihren Ge samthub zurückgelegt hat. Dieser ist begrenzt durch den Gegenan schlag 68 an der Zwischenscheibe 12, an der der Anschlag 70 an der Zwischenbuchse 46 anschlägt. Durch die Ausführung beider Schließ federn 26, 28 mit gleichem Außendurchmesser, die Abstützung der zweiten Schließfeder 28 über einen Druckbolzen 50, der die erste Schließfeder 26 durchsetzt kann der Durchmesser der Federkammer 24 sehr klein gehalten und damit die Einspritzdüse insgesamt relativ schlank gemacht werden. Außerdem wird durch den stangenförmigen Teil 31, 51 der beiden Druckbolzen 30, 50 der Raum der Federkammer 24 voll ausgenutzt.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Aus führungsbeispiel beschränkt. Alternativ können eine oder beide Druckbolzen 30, 50 auch zweiteilig ausgeführt werden, wobei jeweils der Kopf 38, 52 vom stangenförmigen Teil 31, 51 getrennt ist und sich der stangenförmige Teil in einer zentrischen Einbuchtung am Kopf abstützt. Insbesondere ist die Montage der Schließfeder 26, 28 und der Druckbolzen 30, 50 sehr einfach, wenn der dem Düsenkörper 10 näherliegende Druckbolzen 30 zweiteilig ausgebildet ist. Bei weiteren Variationen in der Gestaltung der Druckbolzen ist wesent lich, daß die Köpfe der Druckbolzen einander durchdringen, so daß eine getrennte Wirkung der Schließfedern vorhanden ist.

Claims

1. Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen mit einem eine Ventilnadel verschiebbar lagernden Düsenkörper und mit einem mit dem Düsenkörper verbundenen Düsenhalter, welcher eine Federkammer zur Aufnahme von zwei hintereinander angeordneten und nacheinander auf die Ventilnadel einwirkenden, als Schraubendruckfedern ausgebildeten Schließfedern enthält, von denen die vom Düsenkörper entferntere erste Schließfeder sich am Grund der Federkammer abstützt und über einen die zweite Schließfeder durchsetzenden Druckbolzen auf die Ventilnadel einwirkt, und von denen die dem Düsenkörper näher liegende zweite Schließfeder sich gehäuseseitig abstützt und über ein Druckglied auf die Ventilnadel wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß sich die zweite Schließfeder (28) über einen die erste Schließfeder (26) durchsetzenden und gleichachsig zum ersten Druckbolzen (30) angeordneten zweiten Druckbolzen (50) am Grund (34) der Federkammer (24) abstützt, und daß die einander zugekehrten Enden beider Druck bolzen (30, 50) Köpfe (38, 52) mit nebeneinander durchgreifenden Fingern (40, 54) tragen, auf denen sich die Schließfedern abstützen.

2. Kraftstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Köpfe (38, 52) beider Druckbolzen (30, 50) formgleich ausge bildet sind.

3. Kraftstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Finger (40, 54) der Köpfe (38, 52) der Druckbolzen (30, 50) einen kreisringsegmentförmigen Querschnitt haben, und daß sich die Finger (40) des ersten Druckbolzens (30) mit den Fingern (54) des zweiten Druckbolzens (50) zu einem Zylinderring ergänzen.

4. Kraftstoff-Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß sich die Schließfedern (26, 28) über je eine Scheibe (36, 48) auf den Fingern (40, 54) abstützen.

5. Kraftstoff-Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß der Kopf (38, 52) mit den Fingern (40, 54) der Druckbolzen (30, 50) als vom stangenförmigen Teil (31, 51) ge trenntes Teil ausgebildet ist.