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EP0128161A1 - Kraftstoff-einspritzdüse für brennkraftmaschinen. - Google Patents

Kraftstoff-einspritzdüse für brennkraftmaschinen.

Info

Publication number
EP0128161A1
EP0128161A1 EP83903782A EP83903782A EP0128161A1 EP 0128161 A1 EP0128161 A1 EP 0128161A1 EP 83903782 A EP83903782 A EP 83903782A EP 83903782 A EP83903782 A EP 83903782A EP 0128161 A1 EP0128161 A1 EP 0128161A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
valve needle
cap
injection nozzle
stroke
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP83903782A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0128161B1 (de
Inventor
Iwan Komaroff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0128161A1 publication Critical patent/EP0128161A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0128161B1 publication Critical patent/EP0128161B1/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/20—Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/08—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series the valves opening in direction of fuel flow

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector for internal combustion engines according to the preamble of the main claim.
  • the opening movement of the valve needle is delayed or damped at least over a partial stroke by the fact that the fuel can only flow in a throttled manner into the damping chamber, which increases or decreases, or can escape from this chamber.
  • care must be taken that the valve needle can quickly return to its closed position without being impeded by the damping means.
  • a known injection nozzle of the generic type DE-A-31 20 060
  • this is achieved in that the piston is coupled via a towing connection to the valve needle, which is interrupted during the return stroke of the valve needle and the piston under the influence of its own return spring can return to the starting position.
  • the damper tion space is formed by a blind bore in the nozzle holder, in which the piston is slidably mounted with a defined radial clearance.
  • the piston is an additional part and its return spring requires additional space in the axial direction of the injection nozzle.
  • the drag connection between the valve needle and the piston must have a sufficiently large radial play so that the piston does not jam on the bore wall of the nozzle holder and impairs the valve needle from working properly. Coupling the towing connection is also associated with wear.
  • the embodiments according to the main patent .... have the advantage that the cap forming the damping space is centered in the radial direction directly on the piston, so that a sufficient between the cap and the surrounding walls of the nozzle holder large radial play is provided and jamming of the parts can be avoided with certainty.
  • the piston can therefore at least be connected in one piece to the support disk serving to engage the closing spring or, if additional damping by mass forces is not desired, preferably also be formed by the valve needle itself or by its end section facing away from the spray opening. In both cases, a special part for the formation of the piston and a drag connection between the valve needle and the piston are saved.
  • the cap integrated in the volume of the pressure chamber avoids a displacement of the volume, which affects the flow rate, due to piston action.
  • the passage cross section of the throttle channel remains completely or almost completely the same over the entire first partial stroke of the valve needle, which in some applications leads to the throttle channel designed for the lower idling operating point throttling more than desired as the speed increases and the valve needle stroke increases and inhibits the valve needle during its opening movement.
  • the arrangement according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the throttling action has a yielding course already during the first partial stroke of the valve needle, so that the throttling becomes weaker overall with increasing speed of the internal combustion engine and increasing valve needle stroke.
  • the intensity of the increase in cross section of the throttle channel up to the highest speed of the internal combustion engine can be matched to the requirements of the respective application by appropriate geometric design of the throttle channel or the part controlling the throttle channel.
  • the throttle duct is formed by at least one opening in the jacket wall of the cap, which opening is at least partially formed by the piston in the closed position of the valve needle is covered.
  • the piston itself controls the passage cross section of the throttle channel.
  • a progressive decrease in the throttling effect can be achieved by arranging the features listed in claims 3 to 6.
  • the controlled throttle channel can also be completely closed in the closed position of the valve needle.
  • the additional throttle duct with the unchangeable passage cross-section can advantageously be formed by a fine bore in a perforated brick, which is inserted, for example, into the bottom of the cap and is made of synthetic sapphire. Such a bore can be produced using known manufacturing methods with the smallest manufacturing tolerances.
  • the use of a perforated stone made of synthetic sapphire can also be recommended in the embodiments of the main patent, in which an additional throttle channel is not provided.
  • the controlled throttle channel can also be formed in a perforated brick made of synthetic sapphire, which, for example, also sits in the bottom of the cap and in whose bore a throttle pin molded onto the piston projects.
  • the arrangement according to the invention of the throttle connection between the damping space and the flow path of the fuel can advantageously also be combined with the measure that the cap enclosing the damping space receives a forward stroke and a support point on the valve needle or the piston.
  • the pre-stroke serves for the rapid injection of the initial quantity and in cooperation with the support for damping the caliper when closing the valve needle.
  • the mass of the damping cylinder can be varied to reduce the impact damping properties.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through the first exemplary embodiment
  • FIG. 2 enlarges the damping means of the injection nozzle according to FIG. 1
  • FIG. 3 shows a side view of the damping means in the direction of arrow A in FIG. 2
  • FIG. 4 shows a representation of the second corresponding to FIG. 3 Embodiment and in Figure 5, the damping means of an injection nozzle according to the third embodiment are shown.
  • the injection nozzle according to FIGS. 1 to 3 has a nozzle body 10 which is clamped to a nozzle holder 14 by a union nut 12.
  • a sleeve 16 Arranged between the nozzle body 10 and the nozzle holder 1 4 is a sleeve 16 which has an inward shoulder 18 which divides a chamber 20 from a chamber 22 of larger diameter inside the injection nozzle.
  • a valve seat 24 is formed and a valve needle 26 is slidably mounted, the sealing cone 27 of which is pressed against the valve seat 24 by a closing spring 28.
  • the closing spring 28 is supported on the nozzle body 10 and engages via a flange part 30 on a support disk 32, which in turn is supported on a shoulder 34 of the valve needle 26.
  • an inlet bore 36 is formed, which opens into the chamber 20, which is connected to the chamber 22 via an opening 38 surrounded by the shoulder 18. From this, a bore 40 in the nozzle body 10 leads into an annular space 42 which is formed between the central bore wall of the nozzle body 10 and the circumferential circumference of a section 44 of the valve needle 26 which has a reduced diameter and extends directly up to the valve seat 24. Between the flange part 30 and the nozzle body 10 there is a distance h g in the closed position shown, which corresponds to the total stroke of the valve needle 26. The valve needle 26 is displaced outward in the opening direction by the fuel pressure against the closing spring 28 until the flange part 30 strikes the nozzle body 10. When the valve closes, the closing spring 28 returns the valve needle 26 inward to the closed position shown.
  • a piston-shaped extension 46 adjoins the shoulder 34 of the valve needle 26, which extends through the opening 38 and projects into the chamber 20.
  • the diameter of the piston-shaped extension 46 corresponds to the guide diameter of the valve needle 26.
  • a cap 48 is placed on the extension 46, which has a bottom 50, a jacket part 52 and a flange 54.
  • a return spring 56 engages on the cap 48, which surrounds the jacket part 52 and presses the flange edge 54 against the shoulder 18 of the sleeve 16.
  • transverse slots 58 are provided, through which the fuel can pass from the chamber 20 into the chamber 22.
  • a damping space 60 is formed in the cap 48 between the end face of the shoulder 46 and the bottom 50, which is permanently connected to the chamber 20 via a throttle channel 62 in the bottom 50.
  • the throttle channel 62 is formed by the central bore of a perforated brick 64, which consists of synthetic sapphire and is firmly glued or pressed into the bottom 50.
  • the piston-shaped extension 46 covers the transverse slots 58 in the cap 48 in the axial direction by the path h v , which corresponds to the damped forward stroke of the valve needle 26 described below. Furthermore, the opening 66 is completely covered by the extension 46 in the closed position.
  • the injector shown works as follows: At the beginning of the opening stroke of the valve needle 26, the damping chamber 60 is connected to the chamber 20 and the flow path of the fuel only via the throttle channel 62.
  • the cap 48 cannot follow the opening movement of the valve needle 26, so that a pressure difference arises between the damping space 60 and the chamber 20, which delays or dampens the movement of the valve needle 26.
  • the shoulder 46 begins to open the opening 66, after which a further, initially also throttled connection of the damping chamber 60 to the chamber 20 is created and the damping force is reduced.
  • the open cross-section of the opening 66 becomes progressively larger and the damping effect on the valve needle 26 correspondingly smaller.
  • the cap 48 is taken upwards via the inflated fuel cushion in the damping chamber 60, the return spring 56 only providing a relatively low resistance to the much stronger closing spring 28.
  • the return spring 56 can be dimensioned with regard to rigidity and preload so that the amount of fuel flowing into the damping space 60 from the start of the closing stroke of the valve needle 26 until the beginning of the next opening stroke is either pushed out of the damping space 60 to the initial or e into a certain residual volume.
  • the cap 48 either comes back into contact with the shoulder 18 or remains, depending on the speed, an amount away from the shoulder 18, which influences the damping characteristics and their adaptation gives further flexibility.
  • the cap 48 is centered on the valve needle 26 and has a sufficiently large radial play with respect to the nozzle holder 14 so that the valve needle 26 can work without jamming.
  • the return spring 56 for the cap 48 extends partially over the cap 48, so that in this embodiment the means for partially damping the opening stroke of the valve needle 26 take up little space in the axial direction of the injection nozzle.
  • the cap 48 is provided with parallel longitudinal slots 68, 69, the ends of which face the bottom 50 of the cap are offset from one another in the axial direction.
  • the longitudinal slots 68, 69 together form the controlled throttle channel; they are controlled one after the other by the piston-shaped extension 46 during the opening stroke of the valve needle 26, which results in the desired cross-sectional profile over the valve needle stroke.
  • the longitudinal slots 68, 69 lie in the region of local depressions 70, which are provided on the outside in the casing part 52 of the cap 48.
  • the cap 48 is provided with a larger bore 72 in the base 50 instead of openings 66 in the casing part 52, into which a bore 72 is inserted Pin 74 of the piston-shaped projection 46 of the valve needle 26 protrudes.
  • the pin 74 is profiled in such a way that an initial section 76 with a larger diameter and an end section 78 with a smaller diameter result.

Landscapes

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei diesen Einspritzdüsen wird die Öffnungsbewegung der Ventilnadel zumindest über einen Teilhub hinweg dadurch verzögert bzw. gedämpft, daß der Kraftstoff nur gedrosselt in den sich dabei vergrößernden oder verkleinernden Dämpfungsraum nachströmen bzw. aus diesem Raum austreten kann. Beim Schließhub der Ventilnadel ist dafür zu sorgen, daß die Ventilnadel ohne Behinderung durch die Dämpfungsmittel rasch in ihre Schließstellung zurückkehren kann. Bei einer bekannten Einspritzdüse der gattungsgemäßen Art (DE-A-31 20 060 ) ist dies dadurch erreicht, daß der Kolben über eine Schleppverbindung mit der Ventilnadel gekoppelt ist, welche beim Rückhub der Ventilnadel unterbrochen ist und den Kolben unter dem Einfluß einer eigenen Rückführfeder in die Ausgangsstellung zurückkehren läßt. Der Dämp fungsraum ist durch eine Sackbohrung im Düsenhalter gebildet, in welcher der Kolben mit definiertem Radialspiel verschiebbar gelagert ist. Bei dieser Ausführung ist der Kolben ein zusätzliches Teil und seine Rückführfeder benötigt zusätzlich Platz in Achsrichtung der Einspritzdüse. Die Schleppverbindung zwischen Ventilnadel und Kolben muß ein genügend großes radiales Spiel haben, damit der Kolben nicht an der Bohrungswand des Düsenhalters klemmt und das einwandfreie Arbeiten der Ventilnadel behindert. Das Ankoppeln der Schleppverbindung ist zudem mit Verschleiß verbunden.
Die Ausführungsbeispiele nach dem Hauptpatent .... (Patentanmeldung P 32 20 398.5) haben demgegenüber den Vorteil, daß sich die den Dämpfungsraum bildende Kappe in radialer Richtung unmittelbar am Kolben zentriert, so daß zwischen der Kappe und den sie umgebenden Wänden des Düsenhalters ein genügend großes radiales Spiel vorgesehen und dadurch ein Klemmen der Teile mit Sicherheit vermieden werden kann. Der Kolben kann daher zumindest mit der zum Angriff der Schließfeder dienenden Stützscheibe einstückig verbunden oder, wenn eine zusätzliche Dämpfung durch Massenkräfte nicht angestrebt wird, vorzugsweise auch durch die Ventilnadel selbst bzw. durch deren von der Spritzöffnung abgekehrten Endabschnitt gebildet sein. In beiden Fällen wird ein besonderes Teil zur Bildung des Kolbens und eine Schleppverbindung zwischen Ventilnadel und Kolben eingespart. Durch die im Volumen des Druckraumes integrierte Kappe wird eine, den Förderstrom beeinflußende Volumenverdrängung durch Kolbenwirkung vermieden. Bei den Ausführungsbeispielen des Hauptpatents bleibt jedoch der Durchgangsquerschnitt des Drosselkanals über den gesamten ersten Teilhub der Ventilnadel vollständig oder nahezu vollständig gleich, was in manchen Anwendungsfällen dazu führt, daß der für den unteren Leerlauf-Betriebspunkt ausgelegte Drosselkanal bei Drehzahlanstieg und zunehmendem Ventilnadelhub stärker als erwünscht drosselt und die Ventilnadel bei ihrer Öffnungsbewegung hemmt.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Drosselwirkung bereits während des ersten Teilhubes der Ventilnadel einen nachgebenden Verlauf hat, so daß mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine und zunehmendem Ventilnadelhub die Drosselung insgesamt schwächer wird. Durch entsprechende geometrische Gestaltung des Drosselkanals bzw. des den Drosselkanal steuernden Teils kann die Intensität der Querschnittszunahme des Drosselkanals bis zur höchsten Drehzahl der Brennkraftmaschine auf die Erfordernisse des jeweiligen Anwendungsfalles abgestimmt werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Anordnung möglich.
Eine einfache Ausführung ergibt sich, wenn der Drosselkanal von mindestens einem Durchbruch in der Mantelwand der Kappe gebildet ist, welcher durch den Kolben in Schließlage der Ventilnadel mindestens teilweise überdeckt ist. In diesem Fall steuert der Kolben selbst den Durchgangsguerschnitt des Drosselkanals.
Eine progressive Abnahme der Drosselwirkung läßt sich durch Anordnung der in den Ansprüchen 3 bis 6 aufgeführten Merkmale erreichen.
Zur exakten Bestimmung der Anfangsdrosselung wird erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, daß außer dem vom Kolben bzw. von einem mit dem Kolben verbundenen Teil gesteuerten Drosselkanal mindestens ein weiterer zusätzlicher Drosselkanal mit unveränderlichem Durchgangsquerschnitt vorgesehen ist. In diesem Falle kann der gesteuerte Drosselkanal in Schließstellung der Ventilnadel auch vollkommen geschlossen sein. Der zusätzliche Drosselkanal mit dem unveränderlichen Durchgangsquerschnitt kann vorteilhaft durch eine Feinstbohrung in einem Lochstein gebildet sein, der beispielsweise in den Boden der Kappe eingesetzt ist und aus synthetischem Saphir besteht. Eine solche Bohrung kann mit bekannten Fertigungsmethoden mit kleinsten Fertigungstoleranzen hergestellt werden.
Die Verwendung eines Lochsteins aus synthetischem Saphir kann sich auch bei den Ausführungsbeispielen des Hauptpatents empfehlen, bei denen ein zusätzlicher Drosselkanal nicht vorgesehen ist. Auch kann der gesteuerte Drosselkanal in einem Lochstein aus synthetischem Saphir gebildet sein, welcher beispielsweise ebenfalls im Boden der Kappe sitzt und in dessen Bohrung ein am Kolben angeformter Drosselzapfen ragt. Die erfindungsgemäße Anordnung der Drosselverbindung zwischen Dämpfungsraum und Strömungsweg des Kraftstoffs kann vorteilhaft auch mit der Maßnahme kombiniert werden, daß die den Dämpfungsraum umschließende Kappe einen Vorhub und einen Abstützpunkt auf der Ventilnadel bzw. den Kolben erhält. Der Vorhub dient zur schnellen Einspritzung der Anfangsmenge und zusammenwirkend mit der Abstützung zur Dämpfung der Wadelpreller beim Schließen der Vent ilnadel . Zur Abs t immung der Prellerdämpfungs eigenschaften kann die Masse des Dämpfungszylinders variiert werden.
Zeichnung
Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch das erste Ausführungsbeispiel, Figur 2 vergrößert die Dämpfungsmittel der Einspritzdüse nach Figur 1 , und Figur 3 eine Seitenansicht der Dämpfungsmittel in Richtung des Pfeiles A in Figur 2 gesehen, Figur 4 zeigt eine der Figur 3 entsprechende Darstellung des zweiten Ausführungsbeispiels und in Figur 5 sind die Dämpfungsmittel einer Einspritzdüse nach dem dritten Ausführungsbeispiel dargestellt.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die Einspritzdüse nach den Figuren 1 bis 3 hat einen Düsenkörper 10, der durch eine Überwurfmutter 12 an einem Düsenhalter 1 4 festgespannt ist. Zwischen dem Düsenkörper 10 und dem Düsenhalter 1 4 ist eine Hülse 16 angeordnet, welche eine nach innen gerichtete Schulter 18 hat, die eine Kammer 20 von einer im Durchmesser größeren Kammer 22 im Inneren der Einspritzdüse abteilt. Im Düsenkörper 10 ist ein Ventilsitz 24 gebildet und eine Ventilnadel 26 verschiebbar gelagert, deren Dichtkegel 27 von einer Schließfeder 28 gegen den Ventilsitz 24 gedrückt ist. Die Schließfeder 28 stützt sich am Düsenkörper 10 ab und greift über ein Flanschteil 30 an einer Stützscheibe 32 an, die sich ihrerseits an einer Schulter 34 der Ventilnadel 26 abstützt.
Im Düsenhalter 14 ist eine Zulaufbohrung 36 gebildet, welche in die Kammer 20 mündet, die über einen von der Schulter 18 umgebenen Durchbruch 38 mit der Kammer 22 verbunden ist. Aus dieser führt eine Bohrung 40 im Düsenkörper 10 in einen Ringraum 42 , der zwischen der zentralen Bohrungswand des Düsenkörpers 10 und dem Mantelumfang eines im Durchmesser verkleinerten Abschnittes 44 der Ventilnadel 26 gebildet ist und unmittelbar bis vor den Ventilsitz 24 reicht. Zwischen dem Flanschteil 30 und dem Düsenkörper 10 ist in der dargestellten Schließlage ein Abstand hg vorhanden, welcher dem Gesamthub der Ventilnadel 26 entspricht. Die Ventilnadel 26 wird vom Kraftstoffdruck entgegen der Schließfeder 28 nach außen in Öffnungsrichtung verschoben, bis der Flanschteil 30 am Düsenkörper 10 anschlägt. Beim Schließen des Ventils führt die Schließfeder 28 die Ventilnadel 26 nach innen in die dargestellte Schließlage zurück.
An die Schulter 34 der Ventilnadel 26 schließt sich ein kolbenförmiger Ansatz 46 an, welcher durch den Durchbruch 38 hindurchtritt und in die Kammer 20 ragt. Der Durchmesser des kolbenförmigen Ansatzes 46 entspricht dem Führungsdurchmesser der Ventilnadel 26. Auf den Ansatz 46 ist eine Kappe 48 aufgesetzt, welche einen Boden 50, einen Mantelteil 52 und einen Flanschrand 54 hat. An der Kappe 48 greift eine Rückholfeder 56 an, welche den Mantelteil 52 umgibt und den Flanschrand 54 gegen die Schulter 18 der Hülse 16 drückt.
Im Flanschrand 54 und einem daran anschließenden Bereich des Mantelteils 52 der Kappe 48 sind Querschlitze 58 vorgesehen, durch welche der Kraftstoff aus der Kammer 20 in die Kammer 22 übertreten kann. In der dargestellten Schließlage der Ventilnadel 26 ist zwischen der Stirnseite des Ansatzes 46 und dem Boden 50 in der Kappe 48 ein Dämpfungsraum 60 gebildet, welcher über einen Drosselkanal 62 im Boden 50 mit der Kammer 20 ständig verbunden ist. Der Drosselkanal 62 ist durch die zentrale Bohrung eines Lochsteins 64 gebildet, welcher aus synthetischem Saphir besteht und in den Boden 50 fest eingeklebt oder eingepreßt ist. Im Mantelteil 52 ist ferner ein schmaler, im Querschnitt trapezförmiger Durchbruch 66 vorgesehen, dessen Querschnittsprofil sich zum Flanschrand 54 hin erweitert und welcher in den einen Querschlitz 58 einmündet. In der dargestellten Schließlage überdeckt der kolbenförmige Ansatz 46 die Querschlitze 58 in der Kappe 48 in axialer Richtung um den Weg hv, welcher dem nachstehend beschriebenen gedämpften Vorhub der Ventilnadel 26 entspricht. Ferner ist in der Schließlage der Durchbruch 66 durch den Ansatz 46 vollständig abgedeckt.
Die dargestellte Einspritzdüse arbeitet wie folgt: Am Beginn des Öffnungshubes der Ventilnadel 26 ist der Dämpfungsraum 60 nur über den Drosselkanal 62 mit der Kammer 20 und dem Strömungsweg des Kraftstoffs verbunden. Die Kappe 48 kann der Öffnungsbewegung der Ventilnadel 26 nicht folgen, so daß eine Druckdifferenz zwischen dem Dämpfungsraum 60 und der Kammer 20 entsteht, welche die Bewegung der Ventilnadel 26 verzögert bzw. dämpft. Sobald die Ventilnadel 26 ein kleines Wegstück zurückgelegt hat, beginnt der Ansatz 46 den Durchbruch 66 aufzusteuern, wonach eine weitere, zunächst ebenfalls noch gedrosselte Verbindung des Dämpfungsraumes 60 mit der Kammer 20 geschaffen und die Dämpfungskraft gemindert wird. Mit zunehmendem Ventilnadelhub wird der aufgesteuerte Querschnitt des Durchbruchs 66 progressiv größer und dadurch die Dämpfungswirkung auf die Ventilnadel 26 entsprechend geringer. Wenn die Ventilnadel 26 den Weg hv zurückgelegt hat, ist die Stirnseite des Ansatzes 46 an den Beginn der breiteren Querschlitze 58 gelangt. Von dort ab erfolgt der Resthub der Ventilnadel ungedämpft, bis das Flanschteil 30 nach dem Gesamthub hg am Düsenkörper 10 anschlägt.
Beim ersten Teilhub hv wird Kraftstoff durch den Drosselkanal 62 und den Durchbruch 66 in den Dämpfungsraum 60 eingedrückt. Bei der Schließbewegung der Ventilnadel 26 wird über das eingeströmte Kraftstoffpolster im Dämpfungsraum 60 die Kappe 48 mit nach oben genommen, wobei die Rückführfeder 56 der wesentlich stärkeren Schließfeder 28 nur einen verhältnismäßig geringen Widerstand entgegensetzt. Die Rückführfeder 56 kann im Hinblick auf Steifigkeit und Vorspannung so bemes s en werden , daß di e in den Dämpf ungsraum 60 eingeströmte Kraftstoffmenge vom Beginn des Schließ hubes der Ventilnadel 26 bis zum Beginn des nächsten Öffnungshubes entweder bis auf das Anfangs- oder e in bestimmtes Restvolumen aus dem Dämpfungsraum 60 herausgedrückt wird. Die Kappe 48 kommt dabei entweder wieder zur Anlage an der Schulter 18 oder bleibt drehzahlabhängig um einen Betrag von der Schulter 18 entfernt, was die Dämpfungscharakteristik beeinflußt und deren Anpassung weitere Flexibilität verleiht.
Die Kappe 48 zentriert sich auf der Ventilnadel 26 und hat ein ausreichend großes radiales Spiel gegenüber dem Düsenhalter 14, so daß die Ventilnadel 26 klemmfrei arbeiten kann. Die Rückführfeder 56 für die Kappe 48 erstreckt sich zum Teil über die Kappe 48 hinweg, so daß bei dieser Ausführung die Mittel zum partiellen Dämpfen des Öffnungshubes der Ventilnadel 26 nur wenig Platz in Achsrichtung der Einspritzdüse benötigen.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 4 ist die Kappe 48 anstelle der trapezförmigen Durchbrüche 66 mit parallel am Umfang liegenden Längsschlitzen 68, 69 versehen, deren dem Boden 50 der Kappe zugekehrte Enden in Achsrichtung zueinander versetzt sind. Die Längsschlitze 68, 69 bilden miteinander den gesteuerten Drosselkanal; sie werden vom kolbenförmigen Ansatz 46 beim Öffnungshub der Ventilnadel 26 zeitlich nacheinander aufgesteuert, wodurch sich der gewünschte Querschnittsverlauf über dem Ventilnadelhub ergibt. Die Längsschlitze 68, 69 liegen aus Fertigungsgründen im Bereich von örtlichen Vertiefungen 70, welche außen im Mantelteil 52 der Kappe 48 vorgesehen sind.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 5 ist die Kappe 48 anstelle von Durchbrüchen 66 im Mantelteil 52 mit einer größeren Bohrung 72 im Boden 50 versehen, in welche ein Zapfen 74 des kolbenförmigen Ansatzes 46 der Ventilnadel 26 hineinragt. Der Zapfen 74 ist in Achsrichtung gesehen derart profiliert, daß sich ein im Durchmesser größerer Anfangsabschnitt 76 und ein im Durchmesser kleinerer Endabschnitt 78 ergibt.
Bei geschlossenem Ventil ragt, wie in Figur 5 dargestellt, der größere Anfangsabschnitt 76 des Zapfens 74 in die Bohrung 72 hinein. Diese Teile sind so aufeinander abgestimmt, daß ein geringer Restspalt 80 erhalten bleibt, über welchen der Dämpfungsraum 60 mit der Kammer 20 (Figur 1) verbunden ist. Im Verlauf des Öffnungshubes der Ventilnadel 26 tritt der Anfangsabschnitt 76 des Zapfens 74 aus der Bohrung 72 aus, wodurch sich wie gewünscht der Querschnitt der Bohrung 72 vergrößert.

Claims

Ansprüche
1. Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen, mit einer von einer Schließfeder belasteten und in Strömungsrichtung des Kraftstoffs öffnenden Ventilnadel, die mit einem Kolben verbunden ist, der einen mit Kraftstoff gefüllten Dämpfungsraum begrenzt, welcher beim Öffnungshub der Ventilnadel nur über einen Drosselkanal mit dem Strömungsweg des Kraftstoffs verbunden und in einer auf den Kolben aufgesteckten Kappe gebildet ist, die mindestens nach einem Vorhub des Kolbens zur Seite der Spritzöffnung hin gehäusefest abgestützt ist und die einen nach der anderen Seite hin gegen die Kraft einer Rückführfeder auslenkbaren Wandabschnitt hat, nach Patent ... (Patentanmeldung P 32 20 398.5), dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgangsquerschnitt des Drosselkanales (66, 68, 69, 72) vom Kolben ( 46) bzw. von einem mit dem Kolben ( 46) verbundenen Teil in Abhängigkeit vom Hub der Ventilnadel (26) gesteuert ist, derart, daß sich der Durchgangsquerschnitt beim Öffnungshub der Ventilnadel (26) vergrößert und bei deren Schließhub verkleinert.
2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkanal durch mindestens einen Durchbruch (66) in der Mantelwand (52) der Kappe ( 48) gebildet ist, welcher durch den Kolben ( 46) in Schließlage der Ventilnadel (26) mindestens teilweise überdeckt ist (Figur 1 bis 3).
3. Einspritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die quer zur Achsrichtung der Kappe ( 48 ) und des Kolbens ( 46) gemessene Breite des Durchbruchs (66) zum offenen Ende der Kappe (48) hin vergrößert.
4. Einspritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe ( 48 ) in ihrer Mantelwand (52) mit zwei den gesteuerten Drosselkanal bildenden Längsschlitzen (68, 69) versehen ist, deren dem Boden (50) der Kappe ( 48 ) zugekehrte Enden in Achsrichtung zueinander versetzt sind (Figur 4 ) .
5. Einspritzdüse nach Anspruch 2, 3 oder 4 , mit einem Querschlitz in der Mantelwand der Kappe, über welchen nach einem vorgegebenen Teilhub der Ventilnadel der Dämpfungsraum zumindest weitgehend ungedrosselt mit dem Strömungsweg des Kraftstoffs verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die den Drosselkanal bildenden Durchbrüche (66, 68, 69 ) in der Mantelwand (52) der Kappe ( 48 ) in deren Radialschlitz (58) einmündet.
6. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkanal durch eine 3ohrung (72) im Boden (50) der Kappe ( 48) gebildet ist, in welche ein an den Kolben ( 46) bzw. die Ventilnadel (26) angeformter, in Achsrichtung profilierter Ansatz (74) eintaucht (Figur 5).
7. Einspritzdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekernzeichnet, daß außer dem vom Kolben ( 46 ) bzw. von einem mit dem Kolben verbundenen Teil gesteuerten Dro Ikanal (66) mindestens ein weiterer zusätzlicher Drosselkanal (62) mit unveränderlichem Durchgangsquerschnitt vorgesehen ist (Figur 1 bis 3).
8. Einspritzdüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Drosselkanal (62) durch eine Feinstbohrung in einem in den Boden (50) der Kappe ( 48 ) eingesetzten Lochstein (64 ) aus synthetischem Saphir gebildet ist.
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