DE3009461A1

DE3009461A1 - Kraftstoffeinspritzduese fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3009461A1
Application number: DE19803009461
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Dipl.-Ing. Hoffmann; Günter 7000 Stuttgart Seiler; Frank Dipl.-Ing. Thoma
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1980-03-12
Filing date: 1980-03-12
Publication date: 1981-10-01
Anticipated expiration: 2000-03-13
Also published as: DE3009461C2; US4389018A; GB2071762A; IT1170771B; IT8147923A0; FR2478209B1; FR2478209A1; GB2071762B

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 12 92 5/4

Stuttgart-Untertürkheim 11. März 1980

Kraftstoffeinspritzdüse
für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen mit einer in einem Düsenkörper geführten und eine Spritzöffnung steuernden federbelasteten Düsennadel und mit einem auf der der Spritzöffnung abgewandten Seite der Düsennadel durch diese und den Düsenkörper gebildeten Ringraum, der durch ein einen Nadelanschlag aufweisendes Zwischenstück der Einspritzdüse begrenzt ist.

Bekanntlich weisen die Einspritzdüsen von luftverdichtenden Einspritzbrennkraftmaschinen eine mit geringem Spiel in den Düsenkörpern geführte Düsennadel auf. Der in der Einspritzdüse herrschende Einspritzdruck wird nach außen, nämlich über den Schließfederraum und den Entlastungskanal lediglich durch dieses enge Spiel abgedichtet. Dabei entstehen nicht vermeidbare Kraftstoffleckverluste. Aufgrund der Fertigungstoleranzen und der damit verbundenen

130040/0095

unterschiedlichen Nadelspiele ergeben sich auch unterschiedliche Leckraten von Einspritzdüse zu Einspritzdüse einer Brennkraftmaschine. Da der Leckverlust von der Einspritzmenge abgeht, sind bei vorausgesetzter exakter Gleichförderung der Einspritzpumpe von Auslaß zu Auslaß infolge der unterschiedlichen Dusenleckmengen auch die in die einzelnen Zylinder- der Brennkraftmaschine eingespritzten Kraftstoffmengen sehr unterschiedlich. Die Spritzmengenunterschiede von Zylinder zu Zylinder führen während eines Arbeitstaktes zu einem schwankenden Drehmomentverlauf des Motors, der eine Drehschwingung des Motorblocks und -dadurch angeregt - ein für Fahrer und Insassen unangenehmes sogenanntes "Schütteln" des Kraftfahrzeuges hervorrufen kann.

Um bei einer bekannten Einspritzdüse der eingangs beschriebenen Art (DE-OS 27 11 392) eine gute Dichtheit zwischen Druckräumen und druckentlasteten Räumen zu erreichen, ist von der zweiteilig ausgebildeten Düsennadel die Ventilnadel mit einem kolbenförmigen Abschnitt versehen, der in der Hohlnadel in einem Abschnitt mit größerem Durchmesser geführt ist. Dieser Abschnitt der Hohlnadel ist präzisionsbearbeitet, damit der kolbenförmige Abschnitt der Ventilnadel dichtend geführt ist. Dagegen ist der in dem Düsenkörper gleitend geführte Teil der Hohlnadel auf seiner Aussenmantelflache lediglich feinstbearbeitet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzdüse zu schaffen, die gegenüber dem Bekannten neben einem geringeren Herstellungsaufwand eine verbesserte Abdichtung zwischen den Druckräumen und den druckentlasteten Räumen gewährleistet.

130040/0095

■ :■'■ '^;.-^:·..^:" ^:- ^;:-^: 3008461

- 6 - Daim 12 9.25Α

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch, gelöst, daß in dem Ringraum ein auf der Düsennadel geführter, elastisch ausgebildeter Dichtring angeordnet ist, der sich gegen die den Nadelanschlag bildende Fläche abstützt.

Durch die einfachen Maßnahmen, die Präzisionsbearbeitungen an den leckölgefährdeten Stellen überflüssig machen, ist eine dauerhafte und wirkungsvolle Abdichtung sichergestellt.

In den Unteransprüchen sind für die Aufgabenlösung weitere förderliche und vorteilhafte Ausbildungen beansprucht, auf die in dem beschreibenden Teil näher eingegangen wird.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt undim folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Kraftstoffeinspritzdüse im Längsschnitt mit Stützring· und federunbelastetem Dichtring,

Fig. 2 die Einspritzdüse mit Stützring und federbelastetem Dichtring,

Fig. 3 die Einspritzdüse mit Stützring und Dichtring, der selbst als federndes Element ausgebildet ist,

Fig. h die Einspritzdüse mit Dichtring und mit als Reibring ausgebildetem Stützring, die zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind,

Fig. 5 die Baueinheit mit dem als Haltering ausgebildeten Stützring und

Fig. 6 die Einspritzdüse mit einem Lippendichtring.

130040/0095 _?

- 7 - Daim 12 925/4

Die in Fig. 1 gezeigte Kraftstoffeinspritzdüse 1 für luftverdichtende Einspritzbremskraftmaschinen besteht aus einer in einem Düsenkörper 1 längsverschiebbar geführten Düsennadel 3» einer Überwurfmutter 4, durch die der Düsenkörper über ein Zwischenstück 5 an einen Düsenhalter 6 gespannt ist Eine Schließfeder 7 im Federraum 8 drückt die Düsennadel 3 auf einen am Düsenkörper 2 angeordneten Ventilsitz 9· Von diesem Ventilsitz 9 hebt die Düsennadel 3 erst dann ab, wenn von einer nicht dargestellten Kraftstoffeinspritzpumpe Kraftstoff über einen Druckkanal 10 in einen Hochdruckraum 11 gefördert wird.

Der Hochdruckraum 11 steht mit einem aus Düsenkörper 2 und Düsennadel 3 gebildeten Führungsringspalt 12 in Verbindung, an den sich ein Ringraum 13 anschließt, der von dem Zwischenstück 5 begrenzt ist. In diesem Ringraum 13 befindet sich ein Dichtring i4 aus einem elastischen, kraftstoff- und wärmebeständigem Material. Der Dichtring 14 ist mit einem leichten bzw. eine geringe Flächenpressung aufweisenden Preßsitz auf der Düsennadel 3 geführt. Durch den aus dem Führungsringspalt 12 wirkenden Kraftstoffdruck (ca. 20 bar) wird der Dichtring 14 radial an die Düsennadel 3 und axial an einen auch in dem Ringraum 13 angeordneten Stützring 15 angepreßt, so daß eine radial und axial wirkende Abdichtung erfolgt.

Der Stützring 15 liegt an der Wandung des Ringraumes 13 an und stützt sich gegen die als Nadel, ans chi ag dienende Fläche 16 des Zwischenstücks 5 ab.

Zwischen der hochdruckseitigen Stirnfläche 17 des Dichtringes 14 und der Schulter 18 des Düsenkörpers 2 ist ein gerin-

130040/0095 " ⁸ "

- 8 - Daim 1,

ger Spalt vorgesehen, um ein axiales Quetschen und dadurch Hemmen der Radialbewegung des Dichtringes 14 zu-vermeiden.

Anstelle eines engen Spaltes kann aber auch ein ein Federelement 19 aufnehmender Spalt vorgesehen sein.

Durch das als ringförmige Wellfeder ausgebildete Federelement 19 gemäß Fig. 2 soll erreicht werden, daß bei Einspritzsystemen, bei denen zum Ende der Einspritzung ein bestimmter Mindestdruck im Druckraum 11 nicht immer sichergestellt ist, der Dichtring 14 beim Zurücklaufen der Düsennadel 3 in der Schließphase nicht mitgezogen, sondern gegen den Stützring 15 ständig gedruckt wird.

In Fig. 3 is* der Dichtring 14 zugleich Federelement, wobei der federnde Ringteil 20 auf der Schulter 18 aufliegende Federnoppen 21 aufweist. Der federnde Ringteil 20 und der obenliegende Hauptteil 22 des Dichtringes 14 sind durch Stege 23 miteinander verbunden.

Der Stützring 15 kann zugleich Reibring (Fig. k) sein, der an der ¥andung des Ringraumes 13 fest anliegt und gemeinsam mit dem Dichtring 14 eine Einheit bildet. Dieses Ausführungsbeispiel macht ein Federelement überflüssig, ebenso die Ausführung nach Fig. 5» in der der Stützring 15 zugleich Haltering ist. Der Haltering ist in einer zylindrischen Ausnehmung 2k im Düsenkörper 2 eingeklemmt.

Gegebenenfalls kann in dem Ringraum I3 lediglich ein Lippendichtring 26 (Fig. 6) aus gummielastischem Material angeordnet sein, der mit seiner Außenmantelfläche 27 an der Fandung des Ringraumes I3 angepreßt und mit seiner innen-

130040/0095 " ⁹ "

- 9 - Daim 12 92.5/k

liegenden Lippe 28 auf der Düsennadel 3 geführt ist. In den Dichtring 14 oberhalb der Lippe 28 ist ein Metallring 25 einvulkanisiert, der den Dichtring in radialer Rieht tang stützt.

130040/0095

Leerseite

Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Paim 12 925/4

Stüttgart-Untertürkheim * 11. März 1980

Ansprüche

( 1. kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschine mit

einer in einem Düsenkörper geführten und eine Spritzöffnung steuernden federbelasteten Düsennadel und mit einem auf der der Spritzöffnung abgewandten Seite der Düsennadel durch diese und den Düsenkörper gebildeten Ringraum, der durch ein einen Nadelanschlag aufweisendes Zwischenstück der Einspritzdüse begrenzt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ringraum (13) ei*¹ auf der Düsennadel (3) geführter, elastisch ausgebildeter Dichtring angeordnet ist, der sich gegen die den Nadelanschlag bildende Fläche (16) abstützt.
2. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Dichtring (14) durch einen Preßsitz mit geringer Flächenpressung auf der Düsennadel (3) geführt ist.

130040/0095 " ² "

- 2 - Daim 12 925/4
3· Kraftstoffeinspritzdüse nach den Ansprüchen 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Nadelanschlag und dem Dichtring (14) ein an der Wandung· des Ringraumes (13) anliegender Stützring (15) vorgesehen ist.
4. Kraftstoffeinspritzdüse nach den Ansprüchen 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ringraum (13) ein den Dichtring (14) an den Stützring (15) ständig andrückendes Federelement (19) angeordnet ist.
5. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Federelement (19) als ringförmige Wellfeder ausgebildet ist.
6. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Federelement (19) und der Dichtring (i4) einteilig ausgebildet sind und der federnde Tail mit einfedernden Federnoppen (21) versehen ist, die sich an einer den Ringraum (13) begrenzenden gegenüber aem Nadelanschlag liegenden Schulter (18) abstützen.
7· Kraftstoffeinspritzdüse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (i4) und der Stützring (15) zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.
8. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß der Stützring (15) zugleich Reibring ist.

130040/0095 " ³ "

- 3 - Daim 12 925/4
9. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Stützring (15) der Baueinheit zugleich Haltering ist, der in einer zylindrischen Ausnehmung (24) im Düsenkörper (-2) gehalten ist.
10. Kraftstoffeinspritzdüse nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein an der Wandung des Ringraumes (13) fest anliegender gummielastischer üichtlippenring (26) angeordnet ist, dessen Dichtlippe (28) auf der Düsennadel (3) geführt ist, und daß ein Metallring (29) in den Dichtlippenring (26) oberhalb der Dichtlippe (28) einvulkanisiert ist.
130040/009 5