DE4034203A1

DE4034203A1 - Kraftstoffeinspritzduese fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE4034203A1
Application number: DE19904034203
Authority: DE
Inventors: Cornelis Van Rinsum
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH; MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rinsum Cornelis Van Dipl-Ing 88079 Kressbronn
Priority date: 1990-10-27
Filing date: 1990-10-27
Publication date: 1992-04-30
Anticipated expiration: 2010-10-28
Also published as: CH684282A5; GB9122700D0; GB2249134A; FR2668545A1; GB2249134B; DE4034203C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs. Der Zweck einer derartigen Kraftstoff-Einspritzdüse besteht darin, die mit den wechselnden Lastzuständen einer Brennkraftmaschine verbundenen variablen Einspritzmengen von Kraftstoff immer mit optimaler Strahlbildung in den Brennraum eines Zylinders einzubringen.

Aus der EP 02 46 373 A1 ist eine gattungsgemäße Kraftstoff-Einspritzdüse bekannt geworden, bei der der extrem weit in den Brennraum hineinragende Düsenkörper einer hohen Wärmebelastung ausgesetzt ist. Die für eine gute Strahlbildung über den ganzen Betriebsbereich erforderliche gleichbleibende Dichtheit des Schiebesitzes zwischen Düsenkörper und Düsennadel ist aufgrund der hohen Wärmebelastung nicht zu erwarten. Außerdem bedingt die becherförmige Ausbildung des brennraumseitigen Einspritzdüsenendes der bekannten Anordnung ein großes Restvolumen von Kraftstoff, das ein unerwünschtes Nachtropfen von Kraftstoff und eine Verkokung des Düsenendes zur Folge hat.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen zu schaffen, die stufenlos steuerbare Einspritzquerschnitte aufweist und eine gute Strahlbildung im ganzen Betriebsbereich sicherstellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst und mit dem Merkmal von Anspruch 2 weiter ausgestaltet.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sich bei geschlossener Kraftstoff-Einspritzdüse nach einem Einspritzvorgang kein Restvolumen von Kraftstoff bildet und somit das unerwünschte Nachtropfen vermieden ist, daß keine Verkokung von Restkraftstoff auftritt, daß die beim Öffnen des Einspritzventils sich ergebenden Einspritzöffnungen mit rechteckigem Querschnitt Spritzstrahlen mit nahezu gleicher Strahlenergie und Strahllänge wie die sonst üblichen Düsenbohrungen ergeben, und daß die Güte der Spritzstrahlen im ganzen Betriebsbereich bei großen und kleinen Einspritzmengen gleichbleibend gut ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 Teil-Längsschnitt der Einspritzdüse nach Linie I-I in Fig. 2;

Fig. 2 Querschnitt der Einspritzdüse nach Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 Schnitt-Abwicklung entsprechend Linie III-III in Fig. 2.

Eine Kraftstoff-Einspritzdüse weist einen Düsenkörper 11 auf, der im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine befestigt ist und mit seinem unteren Ende 13 in den Brennraum eines Zylinders hineinragt. Innerhalb des Düsenkörpers 11 ist eine Düsennadel 12 axialbeweglich angeordnet, die gegen die Kraft einer nicht dargestellten Feder vom Kraftstoffdruck in Offenstellung bringbar ist. Mittels einer nicht dargestellten Einrichtung ist der Öffnungshub der Düsennadel 12 einstellbar.

Am brennraumseitigen Ende der Düsennadel 12 sind vier am Umfang verteilte, radiale Stege 14 mit begrenzter axialer Länge angeordnet, die in entsprechende kronenartig am Ende 13 des Düsenkörpers 11 ausgebildete Radialnuten 15 axialverschieblich eingreifen.

Zwischen Stegfußdurchmesser 16 der Düsennadel 12 und dem Durchmesser des Düsennadelschaftes 17 ist ein kegeliger Ventilsitz 18 ausgebildet, der mit einer entsprechenden Gegenfläche des Düsenkörpers 11 in geschlossenem Zustand des Kraftstoff-Einspritzventils dichtend zusammenwirkt.

Bei einer Öffnung des Einspritzventils mit einem Teilhub 19 der Düsennadel 12 bilden sich zwischen den Radialnuten 15 des Düsenkörpers 11 und den Stegen 14 der Düsennadel 12 Einspritzöffnungen 20 aus.

Die am Düsennadelschaft 17 im Bereich des Ventilsitzes 18 in Anzahl und Breite der Stege 14 ausgebildeten Axialnuten 21 bewirken bei geöffnetem Einspritzventil eine strömungsgünstige Umlenkung des Kraftstoffs aus dem Raum 22 in die Einspritzöffnungen 20.

Die Neigung des kegeligen Ventilsitzes 18 gibt die Strahlrichtung, den sogenannten Höhenspritzwinkel, für den aus den Einspritzöffnungen 20 austretenden Kraftstoff vor. Zur Abstimmung der Einspritzung auf die Brennraumform kann für die Neigung des Ventilsitzes 18 ein optimaler Wert ausgeführt werden.

Claims

1. Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen mit einer in einem Düsenkörper geführten Düsennadel, wobei mehrere etwa radial gerichtete Einspritzöffnungen im Düsenkörper mit der Düsennadel zusammenwirken und durch unterschiedliche Stellung von Düsennadel und Düsenkörper zueinander sich variabel resultierende Einspritzquerschnitte ergeben, dadurch gekennzeichnet, daß am brennraumseitigen Ende der Düsennadel (12) mehrere am Umfang verteilt angeordnete radiale Stege (14) begrenzter axialer Länge ausgebildet sind, daß der Düsenkörper (11) an seinem mit der Düsennadel (12) zusammenwirkenden Ende (13) kronenartig angeordnete Radialnuten (15) aufweist, daß die Stege (14) der Düsennadel (12) im zusammengebauten Zustand der Einspritzdüse in den Radialnuten (15) des Düsenkörpers (11) axialverschieblich geführt sind und daß zwischen Stegfußdurchmesser der Düsennadel (12) und dem Durchmesser des Düsennadelschaftes (17) ein ringförmiger, kegeliger Ventilsitz (18) ausgebildet ist.

2. Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Düsennadelschaft (17) im Bereich des Ventilsitzes (18) Axialnuten (21) in Anzahl und Breite der Stege (14) angeordnet sind.