DE69009228T2

DE69009228T2 - Elektromagnetischer Kraftstoffinjektor eines Dieselmotors.

Info

Publication number: DE69009228T2
Application number: DE69009228T
Authority: DE
Inventors: Francesco Paolo Ausiello; Mario Ricco
Original assignee: Elasis Sistema Ricerca Fiat nel Mezzogiorno SCpA
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1989-03-03
Filing date: 1990-02-27
Publication date: 1994-09-15
Anticipated expiration: 2010-02-28
Also published as: JP2965042B2; EP0385399A2; IT1232027B; BR9000940A; EP0385399A3; ES2057213T3; IT8967146A0; EP0385399B1; US5011082A; JPH0343658A; DE69009228D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen verbesserten elektromagnetischen Kraftstoffinjektor für Dieselmotor-Anwendungen, insbesondere der Art, die in der vom Anmelder der vorliegenden Erfindung am 27. Februar 1990 angemeldeten und "elektromagnetischer Kraftstoffinjektor eines Dieselmotors" genannten Patentanmeldung EP-A- 0 385 397 beschrieben ist.
Dieser Injektor enthält einen innerhalb des Injektorkörpers gleitenden Kolben zur Regelung des Kraftstoffdurchgangs zwischen einer mit Kraftstoff unter Druck gespeisten Injektionskammer und mindestens einer Injektionsöffnung, die in einer an dem Körper befestigten Injektionsdüse ausgebildet ist; und ein elektromagnetisches Kraftstoff-Zumeßventil zur Regelung des Kraftstoffdurchgangs durch eine Abflußöffnung zwischen einer mit Kraftstoff unter Druck gespeisten Regelkammer und einer Niederdruckkammer und Reduzieren des Kraftstoffdruckes in der Kammer durch Entleeren derselben durch die Öffnung.
Geeignete Oberflächenbereiche des Kolbens sind dem Kraftstoff innerhalb der Injektions- und Regelkammern ausgesetzt, so daß die Drücke innerhalb derselben und ausgeübt auf die genannten Oberflächenbereiche den Kolben anheben, wenn der Druck innerhalb der Regelkammer auf einen vorbestimmten Wert fällt, um so eine Kraftstofförderung durch die Injektionsöffnungen in der Düse zu ermöglichen.
Kraftstoff unter Druck wird den Injektions- und Regelkammern mittels eines einzelnen Fittings zugeführt, der an ein Föder rohr angeschlossen ist, innerhalb einer in dem Körper ausgebildeten Förderöffnung herauskommt und mit der Regelkammer und mit einem Förderkanal zur Kraftstoff zuführung in die Injektionskammer verbunden ist; welcher Förderkanal im wesentlichen innerhalb einer Reihe von Laufbuchsen ausgebildet ist, die innerhalb einer Axialbohrung in dem Körper untergebracht sind und innerhalb welcher der Kolben axial gleitet. Obwohl hoch zufriedenstellend in Bezug auf Arbeitsweise und Verläßlichkeit kann der oben genannte Injektor für gewöhnlich aufgrund dessen nicht an allen Motorarten verwendet werden, weil der Druckabfall von der Größe der Kraftstoffzuführungsöffnung zur Regelkammer abhängt und speziell mit der Ausführung des fraglichen Motors in Zusammenhang steht.
Durch die Druckschrift EP-A-0 228 578 ist auch ein elektromagnetischer Kraftstoffinjektor bekannt, der eine einzelne Laufbuchse aufweist, welche den Kolben gleitend führt, worin der Kraftstoff unter Druck der Injektionskammer und der Regelkammer durch einen einzelnen Fitting zugeführt wird, der innerhalb einer Ringkammer herauskommt, die zwischen der äußeren Oberfläche der Laufbuchse und einer Axialbohrung in dem Körper ausgebildet ist. Der Kolben ist mit einer weiteren Ringkammer versehen, die mit einem Paar von inneren Kanälen verbunden sind, die in Öffnungen enden, welche abwechselnd mit der Regelkammer und der Injektionskammer in Verbindung stehen. Die beiden Ringkammern kommunizieren über mindestens ein radiales in der Laufbuchse ausgebildete Bohrung miteinander.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Injektor der vorerwähnten Art zur Verfügung zu stellen, der zur Anpassung an Motoren unterschiedlicher Arten aufgebaut ist.
Im Hinblick auf diese Aufgabe ist entsprechend der vorliegenden Erfindung ein elektromagnetischer Kraftstoffinjektor eines Dieselmotors vorgesehen enthaltend:
einen innerhalb des Injektorkörpers gleitenden Kolben zur Steuerung des Kraftstoffdurchgangs zwischen einer mit Kraftstoff unter Druck gespeisten Injektionskammer und mindestens einer Injektionsöffnung, die in einer an dem Körper befestigten Injektionsdüse ausgebildet ist;
ein elektromagnetisches Kraftstoff-Zumeßventil zur Steuerung des Kraftstoffdurchgangs durch eine Abflußöffnung zwischen einer mit Kraftstoff unter Druck gespeisten Steuerkammer und einer Niederdruckkammer, um den Kraftstoffdruck in der Kammer durch Entleeren derselben durch die Öffnung zu reduzieren;
Oberflächenbereiche des Kolbens, die dem Kraftstoff innerhalb der Injektions- und Steuerkammern ausgesetzt sind, so daß die Drücke innerhalb derselben und auf die Oberflächenbereiche wirkend den Kolben verschieben, wenn der Druck innerhalb der Steuerkammer auf einen vorbestimmten Wert fällt;
der Kraftstoff wird unter Druck den Injektions- und Steuerkammern mittels eines einzelnen Anschlusses zugeführt, der an ein Förderrohr angeschlossen ist, innerhalb einer in dem Körper ausgebildeten Versorgungsöffnung herausragt und mit der Steuerkammer und mit einer Versorgungsleitung zur Kraftstoff zuführung in die Injektionskammer verbunden ist, wobei ein erster Bereich der Versorgungsleitung innerhalb einer ersten Buchse ausgebildet ist, die innerhalb einer Axialbohrung in dem Körper untergebracht ist und innerhalb welcher der Kolben axial gleitet;
die Kraftstoffzuführungsöffnung tritt heraus innerhalb einer Ringkammer, die zwischen der äußeren Oberfläche der ersten Buchse und einer Axialbohrung in dem Körper ausgebildet ist; wobei die Ringkammer mit der Steuerkammer über mindestens eine radiale, in der ersten Buchse ausgebildete Bohrung verbunden ist;
dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung zur Kraftstoffzuführung in die Injektionskammer im wesentlichen innerhalb einer Reihe von Buchsen ausgebildet ist, die innerhalb der Axialbohrung in dem Körper untergebracht sind;
eine Schraubennut auf der äußeren Oberfläche der ersten Buchse ausgebildet ist, die den ersten Bereich der Versorgungsleitung bestimmt.
Die Erfindung wird beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Fig. 1 einen Axialschnitt entsprechend der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2 ein vergrößertes Detail des Injektors nach Fig. 1 darstellt.
Der Injektor entsprechend der vorliegenden Erfindung enthält im wesentlichen einen Kolben 1, der innerhalb eines Injektorkörper 2 gleitet, um den Kraftstoffdurchgang zwischen einer am Fußende des Injektors angeordneten Injektionskammer 3 und wenigstens einer Injektionsöffnung 4 zu regeln, die in einer am Körper 2 befestigten Injektionsdüse 5 ausgebildet ist und innerhalb der Verbrennungskammer eines Zylinders am Motor herauskommt.
Dieser Injektor enthält auch ein elektromagnetisches Kraftstoff-Zumeßventil zur Regelung des Kraftstoffdurchgangs durch eine Abflußöffnung zwischen einer am oberen Ende des Injektors angeordneten und mit Kraftstoff unter Druck gespeisten Regelkammer und einer Niederdruckkammer (nicht dargestellt) .
Kolben 1 bietet Oberflächenbereiche 9 dar, die dem Kraftstoff innerhalb der Injektionskammer 3 ausgesetzt sind, und Oberflächenbereiche 10, die dem Kraftstoff innerhalb der Steuerkammer 8 ausgesetzt sind. Die jeweiligen Brücke innerhalb der Kammern 3 und 8 arbeiten so jeweils auf Oberflächenbereiche 9 und 10, um Kolben 1 anzuheben, wie später beschrieben wird, wenn der Druck innerhalb der Steuerkammer 8 auf einen vorgegebenen Wert fällt.
Nach der vorliegenden Erfindung wird unter Druck gesetzter Kraftstoff in Injektionskammer 3 und Steuerkammer 8 mittels eines einzelnen Fittings 13 eingespeist, der an ein unter Druck stehendes Kraftstoffzulieferungsrohr 14 angeschlossen ist. Dieser Fitting 13 kommt innerhalb einer Versorgungsöffnung 15 aus, die im Körper 2 ausgebildet ist und mit Steuerkammer 8 verbunden ist, wie später beschrieben wird. Die Öffnung 15 ist auch mit Injektionskammer 3 über einen Kanal verbunden, der im wesentlichen innerhalb zweier Buchsen 16 und 17 ausgebildet ist, die in einer Axialbohrung 19 im Körper 2 untergebracht sind, welches auch eine dritte Buchse 18 beherbergt.
Kolben 1 bietet einen Ansatz 22 dar, auf welchem ein Ende einer zwischen Ansatz 22 und oberer Buchse 16 angeordneten Schraubenfeder 23 ruht, um für gewöhnlich das untere Ende des Kolbens 1 gegen einen Sitz an Düse 5 zu halten, um so Injektionsöffnungen 4 zu schließen. Ein oberer Bereich 24 des Kolbens 1 ist in gleitender Art innerhalb der Laufbuchse 16 untergebracht, um Kolben 1 zu führen, wenn er in Längsrichtung gleitet. Nach der vorliegenden Erfindung kommt Kraftstoffversorgungsöffnung 15 innerhalb einer Ringkammer 25 heraus, die zwischen einem äußeren Oberflächenbereich der Buchse 16 und der Oberfläche der Bohrung 19 ausgebildet ist. Die Ringkammer 25 ist über wenigstens eine in Buchse 16 ausgebildete, Radialbohrung 26 mit dem inneren Hohlraum der Laufbuchse 16 und folglich mit Steuerkammer 8 sowie mit einer auf der äußeren Oberfläche der Buchse 16 ausgebildeten Schraubennut 27 verbunden. Die Bohrung 26 und Nut 27 bilden einen Teil des Kanals, der Kraftstoff von Öffnung 15 zur Injektionskammer 3 zuführt. Die übrigen Bereiche dieses Kanals werden durch zwei weitere Ringkammern 28, 29 gebildet, von denen eine zwischen einem äußeren Oberflächenbereich der Buchse 16 und der Oberfläche der Bohrung 19 und die andere zwischen einem äußeren Oberflächenbereich der Buchse 17 und derselben Oberfläche der Bohrung 19 ausgebildet ist. Die genannte Leitung tritt über radiale Bohrungen 30 in der Buchse 17 innerhalb der Injektionskammer 3 heraus.
Zwischen oberer Buchse 16 und der Endoberfläche der Bohrung 19 ist ein Ring 34 zur Abdichtung zwischen dem zylindrischen Hohlraum der Buchse 16 und der Steuerkammer 8 vorgesehen. Ein Abstandsring 35 wirkt als ein oberer Begrenzungsanschlag für Kolben 1 und ist zweckmäßigerweise auf einem Zapfen 36 des Kolbens 1 zentriert und weist radiale Nuten 37 auf.
Der Injektor nach der vorliegenden Erfindung arbeitet wie folgt.
Unter Druck gesetzter Kraftstoff wird entlang dem Rohr 14 und durch den Anschluß 13 der Versorgungsöffnung 15 zugeführt. Ein erster Strom des unter Druck gesetzten Kraftstoffs wird so durch Öffnung 15, Ringkammer 25 und Radialbohrung 26 in Steuerkammer 8 eingespeist, und ein zweiter Strom in der Injektionskammer 3 entlang der Leitung, der von der Ringkammer 25 ausgehe und die Schraubennut 27, die Ringkammern 28 und 29 sowie die Radialbohrungen 30 enthält.
Die Oberflächenbereiche 9 und 10, die jeweils dem Kraftstoff innerhalb der Injektionskammer 3 und der Steuerkammer 8 ausgesetzt sind, sind somit den jeweiligen Drücken innerhalb der genannten Kammern unterworfen. Wenn das Zumeßventil 6 deaktiviert wird, in welchem Falle der Druck in beiden Kammern 3 und 8 im wesentlichen gleich ist, hält die Resultierende der auf die Oberflächenbereiche 9 und 10 wirkenden Drücke das Ende des Kolbens 1 gegen die Sitze der Düse 5 und schließt so die Injektionsöffnungen 4.
Wenn andererseits das Zumeßventil 6 aktiviert wird, kann eine vorbestimmte Menge Kraftstoff von der Steuerkammer 8 durch die Öffnung 7 fließen, und der Druck innerhalb Steuerkammer 8 sinkt auf einen vorgegebenen Wert. Die Resultierende der auf den Kolben 1 wirkenden Drücke wird somit umgekehrt, so daß sie den Kolben 1 gegen den elastischen Widerstand der Feder 23 anhebt und es einer vorbestimmten Menge Kraftstoff ermöglicht, durch die Injekionsöffnungen 4 der Düse 5 gefördert zu werden.
Der Injektor nach der vorliegenden Erfindung kann, außer für zufriedenstellende, verläßliche Arbeitsweise zu sorgen, unverändert an verschiedenen Arten von Motoren verwendet werdden, die unterschiedliche Druckreduzierungen zwischen Kraftstoffversorgungsöffnung 15 und Steuerkammer 8 erfordern Dies wird erreicht, indem man einfach den Injektor mit einer Buchse 16 ausrüstet, die eine Radialbohrung 26 von solch einer Größe aufweist, wie sie für den erforderlichen Druckabfall vorzusehen ist. Somit können Injektoren unterschiedlicher Charakteristiken hergestellt werden, welche mit Ausnahme der Buchse 16 die gleichen Komponenten benutzen.

Claims

1) - Elektromagnetischer Kraftstoffinjektor eines Dieselmotors enthaltend:

einen innerhalb des Injektorkörpers (2) gleitenden Kolben (1) zur Steuerung des Kraftstoffdurchgangs zwischen einer mit Kraftstoff unter Druck gespeisten Injektionskammer (3) und mindestens einer Injektionsöffnung (4), die in einer an dem Körper (2) befestigten Injektionsdüse (5) ausgebildet ist;

ein elektromagnetisches Kraftstoff-Zumeßventil (6) zur Steuerung des Kraftstoffdurchgangs durch eine Abflußöffnung zwischen einer mit Kraftstoff unter Druck gespeisten Steuerkammer (8) und einer Niederdruckkammer, um den Kraftstoffdruck in der Steuerkammer (8) durch Entleeren derselben durch die Öffnung zu reduzieren;

Oberflächenbereiche des Kolbens (1), die dem Kraftstoff innerhalb der Injektionskammer (3) und der Steuerkammer (8) ausgesetzt sind, so daß die Drücke innerhalb derselben und auf die Oberflächenbereiche wirkend den Kolben (1) verschieben, wenn der Druck innerhalb der Steuerkammer (8) auf einen vorbestimmten Wert fällt;

der Kraftstoff wird unter Druck der Injektionskammer (3) und der Steuerkammer (8) mittels eines einzelnen Anschlusses (13) zugeführt, der an ein Förderrohr (14) angeschlossen ist, innerhalb einer in dem Körper (2) ausgebildeten Versorgungsöffnung (15) herausragt und mit der Steuerkammer (8) und mit einer Versorgungsleitung zur Kraftstoffzuführung in die Injektionskammer (3) verbunden ist, wobei ein erster Bereich (27) dieser Versorgungsleitung innerhalb einer ersten Buchse (16) ausgebildet ist, die innerhalb einer Axialbohrung (19) in dem Körper (2) untergebracht ist und innerhalb derer der Kolben (1) axial gleitet;

die Kraftstoffversorgungsöffnung (15) tritt heraus innerhalb einer Ringkammer (25), die zwischen der äußeren Oberfläche der ersten Buchse (16) und einer Axialbohrung (19) in dem Körper (2) ausgebildet ist; wobei die Ringkammer (25) mit der Steuerkammer (8) über mindestens ein radiales, in der ersten Buchse(16) ausgebildete Bohrung (26) verbunden ist;

dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung zur Kraftstoffzuführung in die Injektionskammer (3) im wesentlichen innerhalb einer Reihe von Buchsen (16, 17, 18) ausgebildet ist, die innerhalb der Axialbohrung (19) in dem Körper (2) untergebracht sind; eine Schraubennut (27) auf der äußeren Oberfläche der ersten Buchse (16) ausgebildet ist, die den ersten Bereich der Versorgungsleitung bestimmt.

2) - Injektor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Buchse (16) ausgebildete Radialbohrung (26) innerhalb des inneren Hohlraums derselben herauskommt und mit der Steuerkammer (8) verbunden ist.

3) - Injektor nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlraum ein Abstandsring (35) untergebracht ist, der als Begrenzungsanschlag für den Kolben (1) dient; wobei der Ring (35) auf einem Zapfen (36) zentriert ist und mindestens eine radiale Nut (37) darbietet.

4) - Injektor nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der den Kraftstoff in die Injektionskammer (3) fördernde Kanal auch eine zweite (28) und dritte (29) Ringkammer, die jeweils zwischen einem äußeren Oberflächenbereich der ersten Buchse (16) und der Axialbohrung (19) sowie zwischen einem äußeren Bereich einer an die erste Buchse (16) angrenzenden, zweiten Buchse (17) und der Axialbohrung (19) ausgebildet sind; und wenigstens eine Radialbohrung (30) enthält, die in der zweiten Buchse (17) ausgebildet ist.