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WO1991004408A1 - Vorrichtung zur einspritzung eines kraftstoff-luft-gemisches für mehrzylindrige brennkraftmaschinen - Google Patents

Vorrichtung zur einspritzung eines kraftstoff-luft-gemisches für mehrzylindrige brennkraftmaschinen Download PDF

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WO1991004408A1
WO1991004408A1 PCT/DE1990/000626 DE9000626W WO9104408A1 WO 1991004408 A1 WO1991004408 A1 WO 1991004408A1 DE 9000626 W DE9000626 W DE 9000626W WO 9104408 A1 WO9104408 A1 WO 9104408A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
fuel
bore
chamber
section
Prior art date
Application number
PCT/DE1990/000626
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Udo Hafner
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
Priority to DE59005475T priority Critical patent/DE59005475D1/de
Priority to EP90911534A priority patent/EP0493390B1/de
Publication of WO1991004408A1 publication Critical patent/WO1991004408A1/de

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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
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0664—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
    • F02M51/0671—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto
    • F02M51/0675—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto the valve body having cylindrical guiding or metering portions, e.g. with fuel passages
    • F02M51/0678—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto the valve body having cylindrical guiding or metering portions, e.g. with fuel passages all portions having fuel passages, e.g. flats, grooves, diameter reductions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
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    • 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
    • F02M61/10—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • F02M61/12—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type characterised by the provision of guiding or centring means for valve bodies
    • 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
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/46—Details, component parts or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus covered by groups F02M69/02 - F02M69/44
    • F02M69/50—Arrangement of fuel distributors, e.g. with means for supplying equal portion of metered fuel to injectors

Definitions

  • the invention is based on a device for 5 injection of a fuel-air mixture for multi-cylinder internal combustion engines as defined in the preamble of claim 1.
  • Fuel but a mixture of fuel and a supporting air stream branched off from the intake line of the internal combustion engine.
  • the air-fuel mixture is based on the individual
  • Injection points of the individual cylinders of the internal combustion engine can do that each cylinder of the internal combustion engine leading suction pipe cer intake line or the inlet valve of the cylinder.
  • the mixing of the fuel before the actual injection into the cylinder causes on the one hand an external treatment of the fuel and thus a cheaper one
  • Combustion in the internal combustion engine offers the possibility of supplying a plurality of cylinders to the internal combustion engine with precise metering with a single fuel injection valve.
  • valve member is formed on a sleeve which is guided axially displaceably on a shaft and is connected to the electromagnet.
  • the end of the shaft has a flange which rests on the distributor and coaxial to the distributor bores
  • Fuel metering bores which are closed on the upper side of the flange facing away from the distributor by the valve member pressed onto the flange by a valve closing valve. Seen in the fuel flow direction in front of the flange is a valve chamber receiving the valve closing spring, which is connected on the one hand via a hollow cylindrical ring channel coaxial to the shaft between the sleeve and the electromagnet with the fuel inlet and on the other hand via a pressure control valve with a fuel return.
  • the device according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage, with a very simple construction, of fulfilling the requirement for an extremely small spread of the quantity of fuel metered into the individual distributor holes. Due to the position ces fuel entry into the valve chamber between Ventilsi z and valve needle guide, a uniform flow of the individual fuel metering bores, which is undisturbed by the movement of the valve needle, is achieved, which in turn means that the quantity of fuel jets flowing out via the individual distributor bores differs very little.
  • the device according to the invention also has the advantage that a side-feed valve known per se, as is used for in-line injection pumps per cylinder of the internal combustion engine, has only a slight design. can be used in changes as a fuel injector.
  • a side feed valve is described for example in DE 37 05 848 AI.
  • the design changes consist in the laying of at least one connecting hole leading to the valve chamber and in the -5 design of the distributor chamber with the
  • valve needle with guide section and the valve comb are dimensioned such that the clear ring cross section remaining between the valve needle and the inner wall of the valve chamber
  • valve chamber is 40 - 80 times larger than the ring-shaped seat cross-section.
  • at least one connection hole is dimensioned such that the clear ring cross section between the valve needle and the inner wall of the valve chamber is 10-20 times larger than the cross section of the
  • valve needle is provided with a second guide section which is formed on the free end of the valve needle facing away from the first guide section, beyond the valve seat.
  • the second guide section lies in a guide bore which adjoins the distributor chamber coaxially. Through this second guide section is without
  • the valve needle is smooth-running and enables high switching speeds.
  • the guide bore is designed as a through bore, the play between the through bore and the guide section of the valve needle lying in it must be tolerated very closely, since otherwise fuel will pass through the guide gap into the air supply during long injection pulses due to the system pressure present.
  • the guide bore is as
  • Fig. 1 a section of a longitudinal section
  • Fig. 2 each section of a longitudinal section cer and 3 injection device according to a second unccritten embodiment.
  • the device shown in Fig. 1 in longitudinal section and detail for the injection of a fuel-air mixture for a multi-cylinder internal combustion engine has a Kraf fuel injection valve 12, which is used in a receiving chamber 11 of a valve carrier 10poundickeitscic.it.
  • the receiving chamber 11 is connected to a fuel inlet 13 and to a fuel inlet 14.
  • the fuel flow ric. direction is marked by your arrows.
  • the injection device also includes an on the output side of the
  • Fuel injection valve 12 attached distributor 15, which has an air supply 16 and a plurality of connection openings 17 connected to the air supply 16.
  • the number of distributor holes 17 corresponds to. t the number of cylinders of the internal combustion engine.
  • An injection line 13 leads from each of the distribution bores 17 to each cylinder of an internal combustion engine, which opens into the intake pipe of the cylinder.
  • the fuel injection valve 12 has a three-part valve housing 20 with a cup-shaped upper part 21, a middle part 22 and a neck-like lower part 23.
  • the middle part 22 is inserted into the upper part 21 and the lower part 23 into the middle part 22 and each fastened by flanging.
  • the upper part 21 is sealed with a sealing ring 24 and the lower part 23 with a sealing ring 25 with respect to the inner wall of the receiving chamber 11.
  • the receiving chamber 11 0 enclosed between these sealing rings 24, 25 is filled with fuel, so that the valve housing 20 is flushed with fuel.
  • a stepped bore 26, which is closed on the end side, is made in the nozzle-like lower part 23, in which a valve seat 27 is formed at the transition between two bore sections.
  • the valve seat 27 cooperating with an o valve member 28 divides the stepped bore 26 into an upstream valve chamber 29 and into a downstream distribution chamber 30.
  • fuel metering bores 31 penetrating the wall of the lower part 23.
  • the free end of the lower part 23 projects into a recess 19 into the distributor 15 into which both the air supply 16 and the distributor bores 17 open.
  • the arrangement of the fuel metering bores 31 is such that they are aligned essentially coaxially with an associated distributor bore 17.
  • valve member 28 is formed on a valve needle 32, which is guided axially displaceably in the valve chamber 29 by means of two larger-diameter guide sections 33, 34.
  • the valve chamber 29 is above radial bores 35, of which
  • Fig. 1 Two can be seen in Fig. 1, in connection with the fuel-filled receiving chamber 11.
  • the Radialbohrunge.i 35 are introduced so that they open in the valve chamber 29 in the region between the valve seat 27 and the guide section 33 closest to the valve seat 27.
  • the Radial bores 35 are dimensioned such that the clear ring cross section of the valve chamber 29, which remains between the valve needle 32 and the inner wall of the stepped bore 26, is approximately 10-20 times larger than the sum of the
  • Valve needle 32 with its guide sections 33, 34 and the valve chamber 29 in the region between the valve seat 27 and the guide section 33 facing them so that the valve needle 29 and the inner wall of the
  • Valve seat 27 The latter is preferably chosen to be approximately 0.3 mm ⁇ . As a result of this measurement, the valve chamber 29 is located between the valve seat 27 and the latter
  • valve needle path causes no additional disturbances in the compensation volume when the fuel injector is opened, so that the uniform flow against the fuel metering bores 31st
  • the Ventilna ⁇ el 32 is actuated by an electromagnet 36 housed in the upper part 21 of the valve housing 20.
  • the magnet pot of the electromagnet 36 is formed by the upper housing part 21, which is in one piece a coaxial
  • Topfooöen continues outside like a neck.
  • a coil carrier 38 is seated on the magnetic core 37, on which an excitation coil 39 is wound.
  • JD working air gap 40 opposite magnet armature 41 is guided axially displaceably in a bore 42 in the middle part 22 of the housing.
  • the end of the valve needle 32 provided with a flange 44 is firmly connected to the hollow cylindrical magnet armature 41.
  • a valve closing spring 45 arranged inside the magnetic core 37 and the magnet armature 41 is supported on the one hand on the flange 44 of the valve needle 32 and on the other hand on an adjustable stop 46 which is screwed into the magnetic core 37.
  • the valve chamber 29 is connected to the inside of the magnetic core 37 via a bore 47 in the flange 43 and the valve core 29 is connected to the receiving chamber 11 via bores 48.
  • the electromagnet 36 is a plug 50 with two contact pins 51 leading to the excitation coil 39, 52 controllable, whereby it raises the valve needle 32 against the force of the valve closing spring 45, so that the valve member 28 is lifted from the valve seat 27 for the duration of the magnet reg.
  • the fuel in the valve chamber 29 is under pressure via the
  • Fuel metering bores 31 are injected into the distributor bores 17 and mixes here "with the support air stream supplied via the air supply 16 (arrow 53), which is divided equally over the recess 19 into the individual distributor bores 17".
  • Valve needle 32 modified.
  • the second guide section 34 of the valve needle 32 is taken out of the valve chamber 29 and laid beyond the valve seat 27 and is designed as a guide section 34 'at the free end of the valve needle 32.
  • a through hole 54 is introduced into the sack-like bottom of the stepped bore 2 ′ 6, which connects the valve chamber 29 to the recess 19 in the distributor 15.
  • the guide section 34 ' is guided in an axially displaceable manner with very closely tolerated play.
  • the first guide section 33 'remaining in the valve chamber 29, which is close to the valve seat 27, is laid on the valve needle 32 further in the direction of the electromagnet 36 compared to the embodiment of FIG. 1, so that there is a relatively large aostand between the two guide sections 33' and 34 '. This large distance prevents the valve needle 32 from tipping over, so that it cannot tilt and is very easy to move and thus enables short switching times of the valve.
  • the injection device shown in the exemplary embodiment differs from that in FIG. 2 only with regard to the design of the guide bore for the guide cut 34 ′ at the end of the valve needle 32 'on the valve needle 32 with play.
  • the guide section 34 ' carries on its surface a longitudinally continuous axial vent groove 56. '

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Einspritzung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen weist ein elektromagnetisch betätigtes Kraftstoffeinspritzventil (12) mit Ventilsitz (27) und Ventilglied (28) und einen Verteiler (15) mit Luftzuführung (16) und einer der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine entsprechende Anzahl von mit der Luftzuführung (16) in Verbindung stehenden Verteilerbohrungen (17) auf. Zur Erzielung einer extrem geringen Mengenstreuung des während des Ventilöffnens den einzelnen Verteilerbohrungen (17) zugemessenen Kraftstoffs bei einfachem Aufbau des Kraftstoffeinspritzventils (12) ist das Ventilglied (28) von einer Ventilnadel (32) getragen, die mittels eines Führungsabschnittes (33) in dem dem Ventilsitz (27) vorgeordneten Ventilraum (29) axial verschieblich geführt ist, wobei der Kraftstoff dem Ventilraum (29) in Bereich zwischen dem Ventilsitz (27) und dem Führungsabschnitt (33) zugeführt ist.

Description

Vorrichtung zur Einspritzung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur 5 Einspritzung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen er im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.
Bei solchen Einspritzvorrichtungen wird im Gegensatz zu bisher üblichen Kraftstoffeinspritzeinrichtungen an den
1° Einspritzstellen der Brennkraftmaschine nicht reiner
Kraftstoff, sondern ein Gemisch aus Kraftstoff und einem aus der Ansaugleitung der Brennkraftmaschine abgezweigten Stützluftstrom eingebracht. Dabei wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch über die an den einzelnen
- 5 Verteilerbohrungen angeschlossenen Ξinspritzleitungen zu den
Ξinspritzstellen der einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine geführt. Die Einspritzstelle kann das zu jedem Zylinαer der Brennkraftmaschine führende Saucrohr cer Ansaugleitung oαer das Einlaßventil des Zylinders sein.Die Vermischung des Kraftstoffs vor der eigentlichen Einspritzung in den Zylinαer bewirkt zum einen eine oessere Aufbereitung des Kraftstoffes und damit eine günstigere
Verbrennung in der Brennkraftmaschine und bietet zum anderen die Möglichkeit, bei exakter Zumessung mit einem einzigen Kraftstoffeinspritzventil eine Mehrzahl von Zylindern cer Brennkraftmaschine zu versorgen.
Bei einer bekannten Vorricntung der eingangs genannten Art (DE 37 10 127 AI) ist das Ventilglied an einer Hülse ausgebildet, die axial verschieblich auf einem Schaft geführt und mit dem Elektromagneten verbunden ist. Der Schaft trägt endseitig einen Flansch, der auf dem Verteiler aufliegt und zu dessen Verteilerbohrungen koaxiale
Kraftstoffzumeßbohrungen trägt, die auf der vom Verteiler abgekehrten Oberseite des Flansches von dem von einer Ventilschließfeαer auf den Flansch aufgepreßten Ventilglied verschlossen werαen. In Kraf stoffStrömungsrichtung gesehen vor dem Flansch ist ein die Ventilschließfeder aufnehmender Ventilraum ausgebilαet, der einerseits üoer einen hohlzylinαrischen, zum Schaft koaxialen Ringkanal zwischen Hülse und Elektromagnet mit dem KraftstoffZulauf unc andererseits üoer ein Druckregelventil mit αe Kraftstoffrücklauf in Verbindung steht.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des -Anspruchs 1 hat den Vorteil, bei einem sehr einfachen konstruktiven Aufbau .die Forderung nach extrem geringer Mengenstreuung des den einzelnen Verteileroohrungen zugemessenen Kraftstoffs zu erfüllen. Durch die Position ces Kraftstoffeinstritts in die Ventilkammer zwischen Ventilsi z und Ventilnadelführung wird eine von der Bewegung cer Ventilnadel ungestörte gleichmäßige Anströmung der einzelnen Kraftstoffzumeßbohrungen .erreicht, wodurch wiederum die über die einzelnen Verteilerbohrungen abströmenden Kraftstoffstrahlen mengenmäßig nur sehr wenig differieren.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat ferner den Vorteil, daß ein an sich bekanntes Side-feed-Ventil , wie dies bei Reiheneinspritzpumpen pro Zylinder der Brennkraftmaschine eingesetzt wird, mit nur geringfügigen konstruktiver. in Änderungen als Kraftstoffeinspritzventil eingesetzt werden kann. Ein solches Side-feed-Ventil ist beispielsweise in der DE 37 05 848 AI beschrieben. Die konstruktiven Änderungen bestehen in der Verlegung der mindestens einen zur Ventilkammer führenden Verbindungsbohrung und in der -5 Ausbildung der Verteilerkammer mit den
Kraftstoffzumeßbohrungen auf der von der Ventilkammer abgekehrten Seite des Ventilsitzes. •
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserunger. der im 20 Anspruch 1 angegebenen Vorrichtung möglich.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Ventilnadel mit Führungsabschnitt und die Ventilkamme so dimensioniert, daß der zwischen Ventilnadel und Innenwand der Ventilkammer verbleibende lichte Ringcuerschnit der
25 Ventilkammer 40 - 80mal größer ist als der ringförmige Sitzquerschnitt. Außerdem ist die mindestens eine Veroindungsbohrung so bemessen, daß der lichte Ringquerschnitt zwischen Ventilnadel und Innenwand der Ventilkammer 10 - 20mal größer als der Querschnitt der
30 Veroindungsbohrung ist. Durch diese konstruktive Bemessung ist in der Ventilkammer zwischen Führungsabschnitt der Ventilnadel und Ventilsitz ein Ausgleichsvolumen vorhanden, das eine ausreichende Störungsberuhigung des Kraftstoffes vor dem Ventilsitz sicherstellt. Der Querschnitt ces Ventilsitzes oeträgt in einer bevorzugten Ausführungsform
9 ca. 0,3 mm .
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Ventilnadel mit einem zweiten Führungsabschnitt versehen, der auf dem vom ersten Führungsabschnitt abgekehrten freien Ende der Ventilnadel jenseits des Ventilsitzes ausgebildet ist. Der zweite Führungsabschnitt liegt in einer an der Verteilerkammer sich koaxial anschließenden Führungsbohrung ein. Durch diesen zweiten Führungsabschnitt wird ohne
Beeinträchtigung der Gleichmäßigkeit der Kraf stoffzu essung zu den einzelnen Verteilerbohrungen durch weit auseinanderliegende Führungsabschnitte an der Ventilnadel ein Kippen der Ventilnadel verhindert. Die Ventilnadel ist leichtgängig und ermöglicht hohe Schaltgeschwindigkeiten.
Wird gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die Führungsbohrung als Durchgangsbohrung ausgebildet, so muß das Spiel zwischen der Durchgangsbohrung und cem einliegenden Führungsabschnitt der Ventilnadel sehr eng toleriert werden, da ansonsten bei langen Ξinspritzimpulsen infolge des anstehenden Systemdrucks Kraftstoff durch den Führungsspalt in die Luftzuführung übertritt.
Um die Genauigkεitsanforderung an die Fertigung der Führungsbohrung zu reαuzieren, wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Führungsbohrung als
Sackbohrung ausgebildet. Der in der Sackbohrung einliegende Führungsabschnitt der Ventilnadel erhält eine axiale Entlüftungsnut, die einen Druckausgleich in der Sacxoohrung ermöglicht. Ze ichnung
Die Erfinαung ist anhanα von in αer Zeichnung cargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig 1. ausschnittweise einen Längsschnitt einer
Vorrichtung zur Einspritzung eines Kraftstoff- Lu t-Gemisches für eine mehrzylindrige Brenn¬ kraftmaschine ,
Fig. 2 jeweils ausschnittweise einen Längsschnitt cer und 3 Einspritzvorrichtung gemäß einem zweiten unc critten Ausführungsbeispiel.
Beschreibung cer Ausführungsbeispiele
Die in Fig. 1 im Längsschnitt und ausschnittweise dargestellte Vorrichtung zur Einspritzung eines Kraftstoff- Luft-Gemisches für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine weist ein Kraf stoffeinspritzventil 12 auf, das in einer Aufnahmekammer 11 eines Ventilträgers 10 flussickeitscic.it eingesetzt ist. Die Aufnahmekammer 11 ist an einem KraftstoffZulauf 13 und an einem Kraftstcff ücκlauf 14 angeschlossen. Die Kraftstoffströmungsric. tung ist euren Pfeile gekennzeichnet. Zur Einspritzvorricntung gehört ferner ein an der Ausgangsseite des
Kraftstoffeinspritzventils 12 angesetzter Verteiler 15, der eine Luftzufü.irung 16 und eine Mehrzahl von mit der Luftzuführung 16 in Verbindung stehenαen Verteilerbcnrungen 17 aufweist. Die Zahl der Verteilerbohrungen 17 entspric. t der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine. Von αen Verteilerbohrungen 17 führt jeweils eine Ξinspritzleitung 13 zu je einem Zylinder αer Brennkraftmaschine, cie in cem Ansaugrohr αes Zylinders mündet. Das Kraftstoffeinspritzventil 12 weist ein dreiteiliges Ventilgehäuse 20 mit einem topfförmigen Oberteil 21, einem Mittelteil 22 und einem stutzenartigen Unterteil 23 auf. Das Mittelteil 22 ist in das Oberteil 21 und das Unterteil 23 in das Mittelteil 22 eingesetzt und jeweils durch Umbörαelung befestigt. Gegenüber der Innenwand αer Aufnahmekammer 11 ist das Oberteil 21 mit einem Dichtungsring 24 und das Unterteil 23 mit einem Dichtungsring 25 abgedichtet. Die zwischen diese Dichtungsringe 24,25 eingeschlossene Aufnahmekammer 11 0 ist kraftstoffgefüllt, so daß das Ventilgehäuse 20 kraftstoffumspült ist. In dem stutzenartigen Unterteil 23 ist eine enαseitig geschlossene Stufenbohrung 26 eingebracht, in αer ein Ventilsitz 27 am Übergang zweier Bohrungsabschnitte ausgebildet ist. Der mit einem o Ventilglied 28 zusammenwirkende Ventilsitz 27 unterteilt die Stufenbohrung 26 in einen vorgeordneten Ventilraum 29 und in eine nachgeordnete Verteilerkammer 30. In der Verteilerkammer 30 münden die Wand ces Unterteils 23 durchdringende Kraftstoffzumeßbohrungen 31. Das freie Ende des Unterteils 23 ragt in eine Ausnehmung 19 im Verteiler 15 hinein, in welcher sowohl die Luftzuführung 16 als auch die Verteilerbohrungen 17 münden. Die Anordnung der Kraftstoffzumeßbohrungen 31 ist dabei so getroffen, daß sie im wesentlichen koaxial zu jeweils einer zugeordneten Verteileroohrung 17 ausgerichtet sind.
Das Ventilglied 28 ist auf einer Ventilnadel 32 ausgebildet, die mittels zweier durchmessergrößerer Führungsabschnitte 33,34 in dem Ventilraum 29 axial verschieolich geführt ist. Der Ventilraum 29 steht über Radialbohrunςen 35, von welcher
- ^ in Fig. 1 zwei zu sehen sind, mit der kraftstoffgef llten Aufnahmekammer 11 in Verbindung. Die Radialbohrunge.i 35 sind dabei so eingebracht, daß sie im Ventilraum 29 im Bereich zwischen dem Ventilsitz 27 und dem dem Ventilsitz 27 am nächsten liegenden Führungsabschnitt 33 münden. Die Radialbohrungen 35 sind so bemessen, daß der lichte Ringquerschnitt des Ventilraums 29, der zwischen der Ventilnadel 32 und der Innenwand der Stufenbohrung 26 verbleibt ca. 10 - 20mal größer ist als die Summe der
5 Querschnitte der Radialbohrungen 35. Außerdem ist die
Ventilnadel 32 mit ihren Führungsabschnitten 33,34 und der Ventilraum 29 im Bereich zwischen dem Ventilsitz 27 und dem diesen zugekehrten Führungsabschnitt 33 so ausgebildet, daß der zwischen Ventilnadel 29 und der Innenwand der
1° Stufenbohrung 26 verbleibende lichte Ringςuerschnitt ca. 40 - 80mal größer ist als der ringförmige Querschnitt ces
Ventilsitzes 27. Letzter wird vorzugsweise ca. 0,3 mm~ gewählt. Durch diese 3emessung befindet sich in dem Ventilraum 29 zwischen dem Ventilsitz 27 und dem diesem
- D zugekehrten Führungsabschnitt 33 ein Ausgleichsvolumen an
Kraftstoff das zur Störungsberuhigung ausreichend ist, so daß bei vom Ventilsitz 27 abhebendem Ventilglied 28 eine gleichmäßige Beaufschlagung aller Kraftstoffzumeßbohrungen 31 sichergestellt ist. Durch die Anordnung der
-c Radialbohrungen 35 im Bereich zwischen dem Ventilsitz 27 und dem Führungsabschnitt 33 verursacht die Ventilnadeloewegun beim Öffnen des Kraftstoffeinspritzventils keine zusätzlichen Störungen im Ausgleichsvolumen, so daß die gleichmäßige Anströmung der Kraftsto fzumeßbohrungen 31
-D nicht beeinträchtigt wird.
Die Ventilnaαel 32 wird von einem im Oberteil 21 des Ventilgehäuses 20 untergebrachten Elektromagneten 36 betätigt. Der Magnettopf des Elektromagneten 36 wird von dem Gehäuseoberteil 21 gebilαet, das einstückig einen koaxialen
-^ hohlzylindrischen Magnetkern 37_trägt, der sich über den
Topfooöen hinaus nach außen stutzenartig fortsetzt. Auf dem Magnetkern 37 sitzt in bekannter Weise ein Spulenträger 38, auf dem eine Ξrregerspule 39 aufgewickelt ist. Ein koaxial zum Magnetkern 37 angeordneter, diesen unter Belassung eines
JD Arbeitsluftspaltes 40 gegenüberliegender Magnetanker 41, ist in einer Bohrung 42 im Gehäusemittelteil 22 axial verschieblich geführt. Das mit einem Flansch 43 den Spulenträger 38 abdeckende und die Stirnseite des Gehäuseoberteils 21 teilweise übergreifende Mittelteil 22 bildet das Rückschlußjoch des Elektromagneten 36. Mit cem hohlzylindrischen Magnetanker 41 ist das mit einem Flansch 44 versehene Ende der Ventilnadel 32 fest verbunden. Eine im Innern des Magnetkerns 37 und des Magnetankers 41 angeordnete Ventilschließfeder 45 stützt sich einerseits an dem Flansch 44 der Ventilnadel 32 und andererseits an einem einstellbaren Anschlag 46 ab, der in dem Magnetkern 37 eingeschraubt ist. Über eine Bohrung 47 im Flansch 43 cer Ventilnadel 32 steht der Ventilraum 29 mit dem Innern des Magnetkerns 37 in Verbindung und αieser über Bohrungen 48 mit der Aufnahmekammer 11. Der Elektromagnet 36 ist üoer einen Stecker 50 mit zwei zu der Erregerspule 39 führenden Kontaktstiften 51,52 ansteuerbar, wobei er gegen die Kraft der Ventilschließfeder 45 die Ventilnadel 32 anhebt, so daß das Ventilglied 28 für die Dauer der Magneterregunς vom Ventilsitz 27 abgehoben ist. Der im Ventilraum 29 unter Druck stehende Kraftstoff wird über die
Kraftstoffzumeßbohrungen 31 in die Verteilerbohrungen 17 eingespritzt und vermischt sich hier "mit dem über die Luf zuführung 16 zugeführten Stützluftstrom (Pfeil 53), der sich über die Ausnehmung 19 gleicnmäßig auf die einzelnen Verteilerbohrungen 17 aufteilt".
Bei der in Fig. 2 ausschnittweise im Längsschnitt dargestellten Ξinspritzvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist lediglich aas Kraftstoffeinspritzventil 12 bezüglich der Führung der
Ventilnadel 32 modifiziert. Der zweite Führungsabschnitt 34 der Ventilnadel 32 ist aus dem Ventilraum 29 herausgenommen unα jenseits des Ventilsitzes 27 verlegt und am freien Ende αer Ventilnadel 32 als Führungsabschnitt 34' ausgebiicet. In dem sackartigen Boden der Stufenbohrung 2'6 ist eine Durchgangsbohrung 54 eingebracht, die den Ventilraum 29 mit der Ausnehmung 19 im Verteiler 15 verbindet. In dieser Durchgangsbohrung 54 ist der Führungsabschnitt 34 ' mit sehr eng toleriertem Spiel axial verschieblich geführt. Der im Ventilraum 29 verbleibende, dem Ventilsitz 27 naheliegende erste Führungsabschnitt 33' ist gegenüber der Ausführung der Fig. 1 auf der Ventilnadel 32 weiter in Richtung Elektromagnet 36 verlegt, so daß zwischen den beiden Führungsabschnitten 33' und 34' ein relativ großer Aostand besteht. Dieser große Abstand verhindert ein Kippen der Ventilnadel 32, so daß diese nicht verkanten kann und sehr leichtgängig ist und damit geringe Schaltzeiten des Ventils ermöglicht.
Die in Fig. 3 ausschnittweise als weiteres
Ausführungsbeispiel dargestellte Einspritzvorrichtung unterscheidet sich von der in Fig. 2 lediglich hinsichtlich der Ausbildung der Führungsbohrung für den Führungsaoschnitt 34' am Ende der Ventilnadel 32. Hier ist zur Führung des Führungsabschnitts 34' am Grunde der Stufenbohrung 26 eine Sackbohrung 55 eingebracht, die den Führungsabschnitt 34' auf der Ventilnadel 32 mit Spiel aufnimmt. Zum Druckausgleich in der Sackbohrung 55 bei der Ventilnadelbewegung trägt der Führungsabschnitt 34' auf seiner Oberfläche eine längsdurchgehende axiale Entlüf ungsnut 56.'

Claims

loAnsorüche
1. Vorrichtung zur Einspritzung eines Kraftstoff-Luft- Gemisches für mehrzylindrige Brennkraf maschinen mit einem Kraftstoffeinspritzventil, das in einem an einem Kraftstoffzu- und -rücklauf angeschlossenen
Ventilgehäuse einen Ventilsitz, ein mit dem Ventilsitz zusammenwirkendes Ventilglied und einen Elektromagneten zum Betätigen des Ventilglieds aufweist, und mit einem Verteiler, der eine Luftzuführung und eine der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine entsprechende Anzahl von mit der Luftzuführung in Veroindur.g stehenden Verteilerbohrungen aufweist, die üoer dazu koaxial im Ventilgehäuse eingebrachte Zumeßbohrungen am Kraftstoffeinspritzventil angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (27) als Ringschulter in einer Gehäusebohrung (26) ausgebildet ist und diese in einen dem Ventilsitz (27) vorgeordneten kraftstoffgefüllten Ventilraum (29) und eine dem Ventilsitz (27) nachgeordnete Verteilerkammer (30) unterteilt, in welcher die Kraftstof zumeßbohrungen münden, daß das Ventilglied (28) von einer Ventilnadel (32) getragen ist, die mittels mindestens eines auf der Ventilnadel (32) im Abstand vom Ventilsitz (27) ausgebildeten Führungsabschnitts (33;33') in dem
. Ventilraum (29) axial verschieblich geführt und mit dem Magnetanker (41) des Elektromagneten (36) verbunden ist, und daß der Ventilraum (29) über mindestens eine im Bereich zwischen Ventilsitz (27) und Führungsabschnitt (33;33') ünαende Verbindungsbohrung (35) an dem Kraftstoffzulauf (13) angeschlossen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (20) in einer mit dem Kraftstoffzu- und -rücklauf (13,14) verbundenen Auf ahmekammer (11) flüssigkeitsdicht eingesetzt ist und daß die mindestens eine Verbindungsbohrung als eine in cer Außenwand des Ventilgehäuses (20) mündende Radialbohrung (35) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (32) mit
Führungsabschnitt (33;33') 'und der Ventilraum (29) so ausgebildet sind, daß der zwischen Ventilnadel (32) und der Innenwand der Gehäusebohrung (26) verbleibende lichte Ringquerschnitt des Ventilraums (29) etwa 40 - 80mal größer ist als der Querschnitt ces Ventilsitzes [ 21 ) .
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Verbindungsbohrung (35) so bemessen ist, daß der lichte Ringquerschnitt des Ventilraums (29) zwischen
Ventilnadel (29) und der Innenwand der Gehäusebohrung (26) ca. 10 - 20mal größer als der Querschnitt der Veroindungsbohrung (35) ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - * , gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (32) einen zweiten Führungsabschnitt (34') aufweist, der auf dem vom ersten Führungsabschnitt (33') abgekehrten freien Ende der Ventilnadel (32) ausgebildet ist und in einer an der Verteilerkammer (30) sich koaxial anschließenden Führungsbohrung (54,55) einliegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ° die Führungsbohrung als Durchgangsbohrung (54) ausgebildet ist, die die Verteilerkammer (30) mit der Luftzuführung (16) verbindet und daß das Spiel zwischen Führungsabschnitt (34') und Durchgangsbohrung (54) sehr eng toleriert ist.
5 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbohrung als Sackbohrung (55) ausgebildet und der Führungsabschnitt (34') auf seinem Außenmantel eine längsdurchgehende, axiale Entlüftungsnut (56) trägt.
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