Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoff-Einspritzdüse nach der Gattung des Anspruchs 1. Bei einer beispielsweise durch die EP 0 568 845 AI bekannten Einspritzdüse dieser Art fließt das aus dem Führungsspiel der Ventilnadel im Düsenkörper austretende Lecköl durch den Durchbruch der Zwischenscheibe in die Federkammer im Düsenhalter, die über einen Anschlußstutzen mit einer Lecköl-Rückführleitung verbunden ist. Im Bereich der Zwischenscheibe passiert es dabei das axiale Führungsspiel zwischen dem Druckzwischenglied und dem axialen Spiel zwischen dem Druckbolzen der ersten Schließfeder und dem diesen umgebenden Druckring der zweiten Schließfeder. Bei dieser bekannten Druckübertragungseinrichtung der Einspritzdüse tritt eine Dämpfung der Bewegung der Ventilnadel in deren Vorhubstellung auf, wenn das Druckzwischenglied mit seinem Randbereich an dem Druckring der zweiten Schließfeder und dieser gleichzeitig mit derselben Stirnseite an der Druckzwischenscheibe anliegen. Durch die dabei erzeugte Unterbrechung der Verbindung zwischen der Niederdruckseite der Ventilnadel und der druckentlasteten Federkammer wird durch Druckaufbau auf der Niederdruckseite die Offnungs- und Schließcharakteristik der Kraftstoff-Einspritzdüse durch Dämpfung verändert. In der Vorhubposition der Ventilnadel ist nämlich der Raum in der Zwischenscheibe durch das Druckzwischenglied abgeschlossen, so daß es dort zum Druckaufbau kommt. Da die Druckfläche des Druckzwischenglieds größer ist als die Druckfläche der Ventilnadel, resultiert eine Kraft, die dem Nadelschließen entgegenwirkt ist und die das Schließen verzögert. Dadurch entsteht eine gänzlich unerwünschte HC-Emission.

Vorteile der Erfindung

Die Kraftstoff-Einspritzdüse mit den kennzeichnenden Merkmalen der Erfindung hat den Vorteil, daß ein schnelles Schließen der Ventilnadel nach der Einspritzphase gewährleistet ist, so daß das Emissionsverhalten der Brennkraftmaschine einem hohen Standard gerecht wird. Die vorgeschlagene Lösung ist kostengünstig und funktionssicher.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Kraftstoff-Einspritzdüse möglich.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 eine in zwei Druckstufen öffnende Kraftstoff- Einspritzdüse im Längsschnitt, Figur 2 und 3 ein Detail im Bereich der Druckübersetzungseinrichtung der Kraftstoff- Einspritzdüse nach Figur 1 in den Stellungen "Vorhub" und "Gesamthub", Figur 4 ein Druckzwischenglied in Draufsicht, Figuren 5 und 6, Figuren 7 und 8 und Figuren 9 und 10 alternative Ausbildungsformen des Druckzwischenglieds im Querschnitt und in Draufsicht sowie Figur 10 eine alternativ ausgebildete Druckübertragungseinrichtung im Längsschnitt.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Kraftstoff-Einspritzdüse hat einen Düsenhalter 10, an dem mit einer Überwurfmutter 13 über eine Zwischenscheibe 14 ein Düsenkörper 15 festgespannt ist. Der Düsenkδrper 15 hat eine Spritzδffnung 18 und einen dieser vorgelagerten Ventilsitz 17, mit dem eine im Düsenkörper 15 verschiebbar gelagerte Ventilnadel 16 zusammenwirkt. Die Führungsbohrung

für die Ventilnadel 16 ist wie üblich an einer Stelle zu einem Druckraum 19 erweitert, in dessen Bereich die Ven¬ tilnadel 16 eine Druckschulter 21 hat und der über einen Kanal 22 mit einem Stutzen 23 am Düsenhalter 10 zum Anschließen einer Kraftstoff-Fδrderleitung verbunden ist. Der an der Druckschulter 21 der Ventilnadel 16 angreifende Kraftstoffdruck schiebt die Ventilnadel 16 entgegen dem abgestuften Kraftverlauf der im folgenden beschriebenen Anordnung von Schließfedern 11 und 12 nach oben, wobei der Kraftstoff in einer von der ersten Schließfeder 11 bestimmten Voreinspritzphase und einer von beiden Schließfedern 11, 12 bestimmten Haupteinspritzphase durch die Spritzδffnung 18 in den Brennraum ausgespritzt wird.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Schließfedern 11, 12 radial ineinander in einer gestuften Kammer 25 im Düsenhalter 10 angeordnet; sie können jedoch, wie an sich bekannt, auch axial hintereinander angeordnet sein. Die innere, erste Schließfeder 11 stützt sich einerseits über eine Scheibe 26 am Grund 27 der Kammer 25 und andererseits an einem Druckbolzen 28 ab, der mit einem Zapfen 29 die erste Schließfeder 11 und mit seinem Mantel die zweite Schließfeder 12 führt. Die äußere, zweite Schließfeder 12 stützt sich einerseits über eine Scheibe 31 an einer Schulter 32 der Kammer 25 und andererseits über einen den Druckbolzen 28 umgebenden Druckring 33 an einer von der Zwischenscheibe 14 gebildeten Schulter 34 ab.

Der Druckbolzen 28 drückt mit seiner eben ausgebildeten Stirnseite 36 dauernd auf ein Druckzwischenglied 40, das sich seinerseits auf einem Stirnzapfen 37 der Ventilnadel 16 abstützt. Dieses Druckzwischenglied 40 hat im wesentlichen die Form einer Scheibe mit zwei planparallelen Stirnseiten 41, 42. Es ist mit seinem Umfang in einer Erweiterung 46 eines Durchbruchs 45 in der Zwischenscheibe 14 nahe der Kammer 25 des Düsenhalters 10 axial verschiebbar mit

Bewegungsspiel geführt. Der Durchmesser der Erweiterung 46 und der des Druckzwischenglieds 40 sind größer als der Innendurchmesser des Druckrings 33, so daß der Randbereich des Druckzwischenglieds 40 in axialer Deckung mit dem inneren Ringbereich des Druckrings 33 ist. Die Dicke des Zwischenglieds 40 ist so bemessen, daß dessen obere Stirnseite 41 in der Schließstellung der Ventilnadel 16 um das Maß h _v unter der Schulter 34 der Zwischenscheibe 14 bzw. der Stirnseite 35 des sich auf dieser abstützenden Druckrings 33 liegt (Figur 1) . Der Vorhub h _v der Ventilnadel 16 kann durch Auswahl eines Zwischenglieds 40 mit der entsprechenden Dicke leicht eingestellt werden. Beim Öffnungshub der Ventilnadel 16, bei dem zunächst der Vorhub h _v unter der Wirkung nur der ersten Schließfeder 11 zurück¬ gelegt wird, kommt das Druckzwischenglied 40 nach Durchlaufen der Vorhubstrecke an dem Druckring 33 zur Anlage, wonach beide Schließfedern 11 und 12 auf die Ventilnadel 16 eine Druckstufe bildend wirken (Figur 2) . Der Gesamthub hg der Ventilnadel 16 wird wie bekannt durch die am Übergang zum Stirnzapfen 37 gebildete Ringschulter 38 der Ventilnadel 16 und die untere Stirnseite der Zwischenscheibe 14 begrenzt (Figur 3) .

Um zu vermeiden, daß in der Vorhübstellung (Figur 2) , in welcher der Druckring 33 mit seiner unteren Stirnseite 35 sowohl auf der Schulter 34 der Zwischenscheibe 14 als auch auf der oberen Stirnseite 41 des Druckzwischenglieds 40 unter Druck abdichtend aufliegt, die hydraulische Verbindung zwischen dem von dem Druckzwischenglied 40 zur Ventilnadel 15 hin abgeteilten Raum und der druckentlasteten Federkammer unterbrochen wird, die über eine Bohrung 48 und einen Druckstutzen 49 mit einer nicht dargestellten Leckölrückführleitung verbunden ist, ist im Druckzwischenglied 40 oder im Druckring 30 wenigstens ein die geschlossene Anlagefläche zwischen dem Druckring 33 und dem Druckzwischenglied 40 unterbrechender Kanal 50 ange-

ordnet. Das aus dem Führungsspiel der Ventilnadel 16 unter Druck austretende Lecköl kann somit am Umfang des Druckzwischenrings 40 vorbei durch den Kanal 50 und durch das Führungsspiel 54 zwischen dem Druckring 33 und dem ^• Druckbolzen 28 in die druckentlastete Federkammer 25 abfließen.

Die Kanäle 50 im Druckzwischenglied 40 sind beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 4 dadurch gebildet, daß am Umfang einer zylindrischen Scheibe gleichmäßig verteilt drei Randabschnitte 51 entfernt sind, so daß sich der Umfang aus drei radial zurückgesetzten Bereichen mit geradliniger Begrenzungsfläche 52 und aus drei Führungsabschnitten mit bogenförmiger Begrenzungsfläche 53 zusammensetzt. Durch die durch die Randabschnitte 51 nicht abgedeckten Bereiche des Spielspalts 54 zwischen dem Druckring 33 und dem Druckbolzen 28 besteht dauernd eine Verbindung zwischen der Niederdruckseite der Ventilnadel 16 und der druckentlasteten Kammer 25.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 5 und 6 sind im Umfang des zylindrischen Druckzwischenglieds 40 diametral zwei Einschnitte 55 angeordnet, die den Spielspalt 54 zwischen dem Druckbolzen 28 und dem Druckring 33 teilweise decken. Anstelle der Einschnitte 55 können, wie die Figuren 7 und 8 zeigen, im Druckzwischenglied 40 in der am Druckbolzen 28 anliegenden Stirnseite 41 radiale Nuten 57 angeordnet sein. Lecköl streicht bei dieser Ausgestaltung zunächst durch das Führungsspiel zwischen dem Umfang des Druckzwischenglieds 40 und der Erweiterung 46 des Durchbruchs 45 in der Zwischenscheibe 14, darauf durch die drei Nuten 57 und schließlich durch den Spielspalt 54. Die Kanäle 50 können auch, wie die Figuren 9 und 10 zeigen, durch Durchbrüche in Form von Bohrungen 58 in dem zylin- ^" drischen Druckzwischenglied 40 gebildet sein, deren Längsachse im wesentlichen mit dem Spielspalt 54

ausgerichtet ist.

Anstelle von Kanälen 50 im Druckzwischenglied 40 können solche auch im Druckring 33 angeordnet sein. Wie die Figur 11 zeigt, hat der Druckring 33 in seiner der Zwischenscheibe 14 und dem Druckzwischenglied 40 zugewandten Stirnseite 35 wenigstens eine Aussparung vorzugsweise in Form einer radialen Nut 59. Das durch den Führungsspalt zwischen dem Druckzwischenglied 40 und der Erweiterung 46 des Durchbruchs 45 in der Zwischenscheibe 14 fließende Lecköl kann durch die radialen Nuten 59 im Druckring 33 zum Spielspalt 54 und zum Führungsspalt zwischen der Wand der Kammer 25 und dem Außenumfang des Druckrings 33 abfließen. Andere Gestaltungsformen von Kanälen im Druckring 33 sind möglich. Schließlich können Überbrückungskanäle auch in der Schulter 34 der Zwischenscheibe 14 angeordnet sein, durch das durch das Führungsspiel des Druckzwischenglieds 40 fließendes Lecköl in den Spielspalt zwischen der Innenwand der Kammer 25 und dem Außenumfang des Druckrings 33 abfließen kann. Außerdem ist es möglich, solche Überbrückungskanäle sowohl im Druckzwischenglied 40 als auch im Druckring 33 und außerdem in der Schulter 34 des Zwischenglieds 14 anzuordnen.