Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei derartigen Einspritzdüsen dient der elektrische Schalter zur Signalgabe für ein Testgerät, das den Einspritzbeginn und gegebenenfalls auch die Einspritzdauer ermittelt. Bei einer bekannten Einspritzdüse der genannten Gattung (US-PS 4 066 059) ist das federelastische Leitungselement durch einen flexiblen Kontaktstreifen gebildet, welcher sowohl an der Ventilnadel als auch an dem am Düsenhalter sitzenden Anschlussstück befestigt ist. Bei dieser Ausführung muss das Leitungselement mit der Ventilnadel und dem Anschlussstück gemeinsam in das Düsengehäuse eingebaut werden. Das erfordert neben der Herstellung der beiden Verbindungsstellen des Kontaktstreifens eine sehr grosse Sorgfalt beim Zusammenbau der Einspritzdüse.

[0002] Bei einer anderen bekannten Einspritzdüse, bei welcher die Ventilnadel mit dem Ventilsitz einen elektrischen Schalter bildet (DE-A-2 748 447), ist die Ventilnadel über die Schliessfeder elektrisch kontaktiert, wobei die Schliessfeder von einer lsolierbuchse umgeben ist, welche bei sonst gleichen Abmessungen der Schliessfeder und der Wandstärke des Düsenhalters dessen Durchmesser unerwünscht vergrössert. Bei einer ähnlichen Ausführung, welche jedoch keine Isolierbuchse hat (FR-A-2 395 440), dient das im Federraum befindliche Lecköl als Isoliermittel zwischen Schliessfeder und Wand des Düsenhalters.

[0003] Bei dieser Ausführung besteht die Möglichkeit, dass die Schliessfeder die Wand des Düsenhalters berührt, das dazwischenliegende Lecköl zur Seite drückt und Kontakt mit dem Düsenhalter bekommt, was zu Fehlsignalen führen kann.

[0004] Ferner sind Einspritzdüsen mit einem eingebauten elektrischen Schalter für Testzwecke bekannt (US-PS 3.942 366), bei weichem der Schalter innerhalb der Schliessfeder für die Ventilnadel angeordnet ist. Das eine Kontaktglied des Schalters ist durch den Druckbolzen gebildet, über welchen die Schliessfeder auf die Ventilnadel einwirkt. Das andere Kontaktglied des Schalters ist durch eine Schraubenfeder gebildet, welche am freien Ende eines isoliert im Düsenhalter befestigten Kontaktstiftes sitzt und bei in Schliesslage befindlicher Ventilnadel mit einem geringen Kontaktabstand den Druckbolzen axial gegenüberliegt. Diese Ausführung hat den Nachteil, dass die Ventilnadel erst einen geringen Hub zurücklegen muss, bevor der Schalter anspricht und die Signalgabe erfolgt, und dass die Einjustierung und Einhaltung des Kontaktabstandes gewisse Schwierigkeiten bereiten.

Vorteile der Erfindung

[0005] Die erfindungsgemässe Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass der Zusammenbau der Einspritzdüse wesentlich erleichtert ist, insbesondere, weil dabei das elastische Federelement selbsttätig mit dem Druckbolzen in Berührung kommt und hierfür überhaupt keine besonderen Massnahmen zu treffen sind. Ausserdem ist die Ausbildung des Federelementes als Schraubenfeder auch höheren Schwingungsbeanspruchungen gewachsen als der bekannte Kontaktstreifen, dessen beide Anschlussstellen bruchgefährdet sind. Gegenüber einer Ausführung, bei welcher die Kontaktierung der Ventilnadel über die Schliessfeder erfolgt, hat die erfindungsgemässe Anordnung den Vorteil, dass der Durchmesser des Düsenhalters nicht vergrössert zu werden braucht und dass daher Düsenhalter serienmässig hergestellter Einspritzdüsen als Ausgangsteil verwendet werden können. Gegenüber der bekannten Anordnung des Schalters im Innenraum der Schliessfeder hat die erfindungsgemässe Anordnung den Voteil, dass die Signalgabe exakt beim Abheben und Auftreffen der Ventilnadel vom bzw. auf den Ventilsitz erfolgt.

[0006] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Anordnung möglich. Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 2 wird ein sicher wirkender, lösbarer Kontakt zwischen dem Anschlussstück und den Kontaktbolzen geschaffen.

[0007] Mit der Ausgestaltung der Einspritzdüse nach Anspruch 3, insbesondere jedoch nach Anspruch 4, wird eine fertigungstechnisch günstige Isolation der Düsennadel gegenüber dem Düsenkörper erreicht; das gleiche erreicht man zwischen der Druckfeder und den Druckbolzen mit der Weiterbildung der Einspritzdüse nach den Ansprüchen 5 und 6.

Zeichnung

[0008] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in nachfolgender Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch die Kraftstoff-Einspritzdüse für einen Dieselmotor.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

[0009] Die Einspritzdüse ist im wesentlichen aus elektrisch leitenden Materialien gefertigt und aus einem Düsenhalter 10, einer sich anschliessenden Zwischenplatte 11 und einem Düsenkörper 12 aufgebaut, die mittels einer Überwurfmutter 13 axial verschraubt sind. Eine Ventilnadel 15 hat einen in einer Führungsbohrung 14 des Düsenkörpers 12 gleitenden Nadelschaft 18, einen mit einem Ventilsitz 16 des Düsenkörpers 12 zusammenwirkenden Dichtkegel 17 und einen Druckzapfen 19, der an einem Druckbolzen 20 dauernd anliegt.

[0010] Im Düsenhalter 10 sind ein stirnseitig offener Federraum 21 mit einer Schulter 22 und eine Boh= rung 23 ausgespart, an die sich eine nach aussen führende Aussparung 24 fortsetzt. Eine Schraubendruckfeder 25 stützt sich zum einen über eine Federeinstellscheibe 26 an der Schulter 22 und zum anderen über eine noch zu beschreibende Isolierung am Druckbolzen 20 ab. Der Kraftstoff gelangt über Zulaufkanäle 29 bis 32 und Ringkanäle 33, 34 in einen Druckraum 27 des Düsenkörpers 12, der über den Ventilsitz 16 Verbindung mit einer Spritzöffnung 28 hat.

[0011] Die Einspritzdüse hat ein aus elektrisch leitendem Werkstoff hergestelltes Leitungselement 60, welches als Schraubenfeder mit zwei axialen Enden 61, 62 ausgebildet ist und innerhalb der Druckfeder 25 frei beweglich angeordnet ist. Das Ende 62 stützt sich kraftschlüssig in einer Mulde 46 des Druckbolzens 20 ab, und das andere Ende 61 steckt in einem Kontaktbolzen 64, der mittels einer Isolierkappe 65 in der Bohrung 23 festsitzt.

[0012] Ein Anschlussstück 66 ist über eine Hülse 67 in der Aussparung 24 des Düsenhalters 10 befestigt und mit einem zur Hülse 67 isolierten Stecker 68 versehen, welcher in eine Kontaktzunge 69 ausläuft, die kraftschlüssig an einem Zapfen 70 des Kontaktbolzens 64 anliegt und mit diesem eine elektrische Verbindung herstellt. Eine aus einem Ring 72 und einem Bund 73 bestehende Hülse 71 aus gehärtetem Stahl ist mittels einer elektrisch isolierenden Kunststoffschicht 74 am Druckbolzen 20 aufgeklebt und bildet eine Führungsfläche 48 und eine Auflagefläche 49 für die Druckfeder 25. Eine Hülse 75 aus gehärtetem Stahl ist mittels einer Isolierschicht 76 auf dem Nadelschaft 18 der Ventilnadel 15 aufgeklebt und gleitet in der Führungsbohrung 24 des Düsenkörpers 12.

[0013] Die Einspritzdüse ist in ihrem Funktionszustand im nichtdargestellten Motorblock eingeschraubt und hat folglich elektrisch leitenden Kontakt mit Masse des Bordnetzes. Im gezeichneten Schliesszustand ist der vom Ventilsitz 16 und Dichtkegel 17 gebildete elektrische Schalter geschlossen, wodurch ein Stromkreis zwischen dem Düsenkörper 12 und dem nicht gezeichneten Testgerät ebenfalls geschlossen ist.

[0014] Im Öffnungszustand der Einspritzdüse ist der elektrische Schalter 16/17 geöffnet, und da die Ventilnadel 15, der Druckbolzen 20, die Schraubenfeder 60 und das Anschlussstück 66 gegenüber dem Düsenkörper 12 und dem Düsenhalter 10 eine elektrische Isolierung aufweisen, ist auch die elektrische Verbindung zwischen Motorblock und Testgerät unterbrochen. Beim Auftreffen der Ventilnadel 15 auf den Ventilsitz 16 am Ende des Einspritzvorgangs wird der über das Testgerät führende Signalstromkreis wieder geschlossen.

Ansprüche

1. Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen, mit einem Ventilsitz (16) in einem Düsenkörper (12) aus elektrisch leitendem Werkstoff; einer im Düsenkörper (12) unter Zwischenschaltung einer Isolierschicht (76) verschiebbar geführten Ventilnadel (15) aus elektrisch leitendem Werkstoff, die durch den Druck des Kraftstoffes gegen die Kraft einer Druckfeder (25) vom Ventilsitz (16) abhebt und die mit dem Ventilsitz (16) einen elektrischen Schalter bildet; einem Druckbolzen (20), den die Druckfeder (25) an die Ventilnadel (15) gedrückt hält; einem elektrischen Anschlussstück (66), das in einem Düsenhalter (10) isoliert befestigt und leitend mit der Ventilnadel (15) über ein axial federelastisches Leitungselement (60) verbunden ist, welches innerhalb der Druckfeder (25) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussstück (66) mit der Ventilnadel (15) über eine Schraubenfeder (60) leitend verbunden ist, deren der Ventilnadel (15) zugekehrtes Ende (62) kraftschlüssig am Druckbolzen (20) anliegt und deren anderes, axial gestrecktes Ende (61) in einem im Düsenhalter (10) befestigten Kontaktbolzen (64) eingesteckt ist, der mit dem Anschlussstück (66) zusammenwirkt.

2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das im Düsenhalter (10) isoliert befestigte Anschlussstück (66) eine am Kontaktbolzen (64) anliegende Kontaktzunge (69) trägt.

3. Einspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilnadel (15) oder die Führungsbohrung (14) des Düsenkörpers (12) eine Isolierschicht, vorzugsweise aus abriebfestem Kunststoff, aufweist, die mit der Führungsbohrung bzw. der Ventilnadel zusammenwirkt.

4. Einspritzdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Ventilnadel (15) eine Isolierschicht (76) und auf diese eine Hülse (75), vorzugsweise aus gehärtetem Stahl, befestigt sind, und dass die Hülse in der Führungsbohrung (14) des Düsenkörpers (12) gleitet.

5. Einspritzdüse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbolzen (20) eine Auflagefläche (49) und eine Führungsfläche (48) für die Druckfeder (25) . aufweist und dass beide Flächen mit einer Isolierung (47), vorzugsweise aus abriebfestem Kunststoff, beschichtet sind.

6. Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus einem Bund (73) und einem Ring (72) bestehende Hülse (71) vorzugsweise aus gehärtetem Stahl, eine Auflagefläche (49) und eine Führungsfläche (48) für die Druckfeder (25) bilden und dass die Hülse (71) auf dem Druckbolzen (20) mittels einer isolierenden Kunststoffschicht (74) aufgeklebt ist.

Claims

1. A fuel injection nozzle for combustion engines, comprising a valve seat (.16) in a nozzle body (12) made of electrically conducting material; a valve needle (15) made of electrically conducting material displaceably guided with the interposition of an insulating layer and which is raised from the valve seat (16) by the pressure of the fuel against the force of a compression spring (25) and which forms an electrical switch with the valve seat (16); a thrust pin (20) which the compression spring (25) maintains urged against the valve needle (15); an electric terminal member (66) which is fixed in an insulating manner in a nozzle holder (10) and is connected in a conducting manner to the valve needle (15) through an axially resilient conducting element (60) which is arranged within the compression spring (25), characterised in that, the terminal member (66) is connected to the valve member (15) in a conducting manner by a helical spring (60) the end (62) of which facing the valve needle (15) frictionally engages the thrust pin (20) and the other axially extending end of which is plugged into a contact pin (64) fixed in the nozzle holder (10) and which cooperates with the terminal member (66).

2. An injection nozzle according to claim 1, characterised in that, the terminal member (66) fixed in the nozzle holder (10) in an insulating manner, carries a contact tongue (69) engaging the contact pin (64).

3. An injection nozzle according to claim 1 or 2, characterised in that, the valve needle (15) or the guide bore (14) in the nozzle body (12) has an insulating layer, preferably of wear-resistant plastics material, which cooperates with the guide bore or with the valve needle.

4. An injection nozzle according to claim 1 or 2, characterised in that, an insulating layer (76) is fixed to the valve needle (15) and a sleeve (75), preferably of hardened steel, is fixed to the said layer and that the sleeve slides in the guide bore (14) in the nozzle body (12).

5. An injection nozzle according to one of the preceding claims, characterised in that, the thrust pin (20) has an abutment surface (49) and a guide surface (48) for the compression spring (25) and that both surfaces are coated with an insulation (47), preferably of wear-resistant plastics material.

6. An injection nozzle according to one of claims 1 to 5, characterised in that, a sleeve (71), preferably of hardened steel, consisting of a flange (73) and a ring (72) forms an abutment surface (49) and a guide surface (48) for the compression spring (25) and that the sleeve (71) is stuck to the thrust pin (20) by means of an insulating plastics layer (74).

Revendications

1. Injecteur de carburant pour moteurs à combustion interne, comportant un siège de soupape (16) dans un corps d'injection (12) en matériau électroconducteur; un pointeau de soupape (15) en matériau électro-conducteur guidé de façon à pouvoir coulisser dans le corps d'injection (12), avec interposition d'une couche isolante (76), qui se soulève du siège de soupape (16) sous l'action de la pression du carburant contre la force d'un ressort de pression (25) et qui forme avec le siège de soupape (16) un commutateur électrique; un bouchon de pression (20) qui tient le ressort de pression (25) pressé contre le pointeau de soupape (15); une pièce de raccordement (66) qui est fixée en étant isolée, dans un porte-injecteur (10) et est reliée par connexion conductrice au poin7 teau de soupape (15) par l'intermédiaire d'un élément conducteur (60) à élasticité de ressort en direction axiale, qui est monté à l'intérieur du ressort de pression (25), caractérisé en ce que la pièce de raccordement (66) est en connexion conductrice avec le pointeau de soupape (15) par l'intermédiaire d'un ressort hélicoïdal (60) dont l'extrémité (62) située du côté du pointeau de soupape (15) s'applique par liaison forcée sur le boulon de pression (20) et dont l'autre extrémité (61) allongée axialement est enfichée dans un boulon de contact (64) fixé dans le porte-injecteur (10) et qui coopère avec la pièce de raccordement (66).

2. Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de raccordement (66) fixée en étant isolée, dans le porte-injecteur (10) porte une lame de contact (69) s'appliquant contre le boulon de contact (64).

3. Injecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le pointeau de soupape (15) ou l'alésage de guidage (14) du corps d'injection (12) est pourvu d'une couche isolante de préférence en matière synthétique résistant à l'usure par frottement, qui coopère avec l'alésage de guidage ou le pointeau de soupape.

4. Injecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, sur le pointeau de soupape (15) sont fixés une couche isolante (76) et sur celle-ci, un manchon (75) de préférence en acier trempé, et en ce que le manchon coulisse dans l'alésage de guidage (14) du corps d'injection (12).

5. Injecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boulon de pression (20) comporte une surface d'appui (49) et une surface de guidage (48) pour le ressort de pression (25) et en ce que les deux surfaces sont revêtues d'une isolation (74) de préférence en matière synthétique résistant à l'usure par frottement.

6. Injecteur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que un manchon (71) de préférence en acier trempé constitué par un collet (72) et une partie annulaire (72) forme une surface d'appui (49) et une surface de guidage (48) pour le ressort de pression (25) et en ce que le manchon (71)-est collé sur le boulon de pression (20) au moyen d'une couche de matière synthétique isolante (74).

Zeichnung