DE1036575B

DE1036575B - Injection nozzle with bellows

Info

Publication number: DE1036575B
Application number: DEO2224A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Fritz Ostwald
Original assignee: FRITZ OSTWALD DIPL PHYS
Current assignee: FRITZ OSTWALD DIPL PHYS
Priority date: 1950-04-11
Filing date: 1950-04-11
Publication date: 1958-08-14

Description

Einspritzdüse mit Faltenbalg Geschlossene Düsenventile, insbesondere Nadelventile mit nach innen öffnender Nadel, benötigen bei den heutigen Ausführungen wegen der unvermeidlichen Leckölverluste an der Ventilschaft- oder Nadelführung eine sogenannte Leckölleitung.Injection nozzle with bellows Closed nozzle valves, in particular Needle valves with inwardly opening needles are required in today's designs because of the inevitable leakage of oil at the valve stem or needle guide a so-called leakage oil line.

Die Erfindung bezieht sich demgegenüber auf eine Anordnung, bei welcher eine solche Leckölleitung überflüssig ist und zur Verhinderung eines Durchtrittes von Lecköl am Düsenventilschaft zwischen diesem und dem Düsengehäuse ein den Düsenraum dicht absperrender und zugleich als Rückstellfeder dienender Faltenbalg vorgesehen ist, und besteht darin, daß durch Verwendung einer im Verhältnis zum Durchmesser geringen Wellentiefe bei geringer Wandstärke und vorzugsweise geringem Balgdurchmesser der Faltenbalg, welcher gleichzeitig als Rückstellfeder für das unter dem Brennstoffdruck sich öffnende Düsenventil dient, eine so hohe hydraulische Federkonstante (kg/em2 Flüssigkeitsdruck pro cm3 Verformung), insbesondere mindestens 10 000 kg/cm5, aufweist, daß ohne Überschreitung der Elastizitätsgrenze des Materials sehr hohe Einspritzdrücke bei hoher Lastwechselzahl erreicht werden.The invention relates to an arrangement in which such a leakage oil line is superfluous and to prevent a passage of leakage oil on the nozzle valve stem between this and the nozzle housing in the nozzle chamber Tightly shut-off bellows serving as a return spring at the same time are provided is, and is that by using one in proportion to the diameter small corrugation depth with small wall thickness and preferably small bellows diameter the bellows, which also acts as a return spring for the fuel pressure opening nozzle valve is used, such a high hydraulic spring constant (kg / em2 Liquid pressure per cm3 deformation), in particular at least 10,000 kg / cm5, that very high injection pressures without exceeding the elastic limit of the material can be achieved with a high number of load cycles.

Es hat sich gezeigt, daß solche für Einspritzdüsen verwendeten Faltenbälge selbst gegenüber sehr hohen Beanspruchungen und einer sehr hohen Lastwechselzahl außerordentlich widerstandsfähig sind.It has been shown that such bellows used for injection nozzles even against very high loads and a very high number of load cycles are extremely resilient.

Die bekannten Faltenbälge, welche zu diesem Zweck vorgeschlagen wurden, sind als Pump- und Dichtelemente für hohe pulsierende Drücke praktisch nicht brauchbar. Sie unterliegen bei steigendem Druck einer starken Wulstbildung und Ausbauchung, so daß bei Beanspruchung innerhalb des Elastizitätsbereiches regelmäßig nur niedrigste Drücke angewendet werden dürfen, während bei Anwendung hoher, für die Einspritzung erforderlicher Drücke der Elastizitätsbereich überschritten wird und die Lebensdauer sehr kurz ist.The well-known bellows, which have been proposed for this purpose, are practically unusable as pumping and sealing elements for high pulsating pressures. With increasing pressure, they are subject to strong bulging and bulging, so that when stressed within the elasticity range regularly only the lowest Pressures may be applied, while when applying higher pressures, for injection required pressures the elasticity range is exceeded and the service life is very short.

Es sind zwar auch schon Faltenbälge für Einspritzdüsen vorgeschlagen worden, welche mit verhältnismäßig geringer Wellentiefe arbeiten, doch weisen auch diese bekannten Faltenbälge eine verhältnismäßig große Wandstärke auf, was zur Folge hat, daß auch solche Faltenbälge die geforderten hohen Lastwechselzahlen von vielen Millionen praktisch nicht aushalten können. Außerdem öffnet sich das Düsenventil nicht unter dem Druck des der Düse zugeführten Brennstoffes, sondern infolge eines Druckabfalles in der Pumpenleitung. Der Brennstoff wird zu diesem Zweck während des Druckhubes der Pumpe über einen Ringraum und ein äußeres Druckventil in einen Speicherraum geleitet, welcher im Inneren des Faltenbalges gebildet wird, worauf sich nach Entspannung des Brennstoffes in der Druckleitung das Düsenventil öffnet, indem sich der Faltenbalg bis zu einem oberen Anschlag ausdehnt. Auch dient der bekannte Faltenbalg nicht zur Abdichtung gegen Lecköl, da der Brennstoff sowohl die Außenseite als auch die Innenseite des Faltenbalges bespült, indem er zunächst die Außenseite und dann die Innenseite durchströmt.Bellows for injection nozzles have also been proposed have been, which work with a relatively shallow wave depth, but also have these known bellows have a relatively large wall thickness, which results in has that such bellows also meet the high number of load cycles required by many Millions can practically not stand it. In addition, the nozzle valve opens not under the pressure of the fuel fed to the nozzle, but as a result of a Pressure drop in the pump line. The fuel is used for this purpose during of the pressure stroke of the pump via an annular space and an external pressure valve into one Passed storage space, which is formed inside the bellows, whereupon After the fuel has been released in the pressure line, the nozzle valve opens, by expanding the bellows up to an upper stop. Also serves the known bellows not to seal against leakage oil, as the fuel both the outside as well as the inside of the bellows flushed by first flows through the outside and then the inside.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für die Einspritzdüse nach der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawing is an embodiment for the injection nozzle shown schematically according to the invention.

Durch die Rohrleitung 10 tritt Kraftstoff von der Einspritzpumpe aus in den Innen- oder Düsenraum 11 des Einspritzdüsenventils 12. Letzteres steuert hierbei die in den Brennraum führende Düsenöffnung 13 und wird durch einen Schaft 14 in der Führung 15 geführt, welche in das Ventilgehäuse 16 fest eingesetzt ist. Gegen die Ventilführung 15 ist das Ventil 12 durch eine als Faltenbalg ausgebildete Hohlfeder 17 abgedichtet, deren Innenraum z. B. mit Luft gefüllt ist und deren unteres Ende sich gegen einen Bund 18 am Ventil abstützt bzw. mit diesem dicht verbunden ist, während sich das obere Ende der Hohlfeder bei 19 dicht gegen das Ventilgehäuse oder gegen ein in dieses eingesetztes Stück abstützt.Fuel exits the injection pump through the pipe 10 into the interior or nozzle chamber 11 of the injection nozzle valve 12. The latter controls here the nozzle opening 13 leading into the combustion chamber and is through a shaft 14 guided in the guide 15, which is firmly inserted into the valve housing 16. Against the valve guide 15, the valve 12 is formed as a bellows Hollow spring 17 sealed, the interior z. B. is filled with air and its lower The end is supported against a collar 18 on the valve or is tightly connected to it is, while the upper end of the hollow spring at 19 tightly against the valve housing or is supported against a piece inserted in this.

Durch die Anordnung des Faltenbalges 17 ist die Nadelführung völlig vom Betriebsstoff getrennt und kann durch eine geringe Olmenge auf lange Zeit gegen Verschleiß geschützt sein.Due to the arrangement of the bellows 17, the needle guide is complete separated from the operating material and can be counteracted for a long time by a small amount of oil Be protected against wear and tear.

Zum Druckausgleich können Bohrungen 20 und 21 vorgesehen sein.Bores 20 and 21 can be provided for pressure equalization.

Gleichzeitig übernimmt der Faltenbalg die Aufgabe einer Rückstellfeder, indem er das Ventil nach abwärts gegen seinen Sitz drückt.At the same time, the bellows takes on the role of a return spring, by pushing the valve down against its seat.

Die erfindungsgemäße Düse eignet sich besonders für die Zerstäubung von Kraftstoffen wie Benzin, Alkohol od. dgl., welche nur eine geringe oder keine Schmierwirkung haben und daher eine verschleißfördernde Wirkung an aufeinandergleitenden Teilen ausüben.The nozzle according to the invention is particularly suitable for atomization of fuels such as gasoline, alcohol or the like, which have little or no Have a lubricating effect and therefore promote wear effect exercise on parts sliding on each other.

Claims

Claim: Injection nozzle for injection internal combustion engines, in particular for light fuel, in which, to prevent leakage oil from passing through the nozzle valve stem between this and the nozzle housing, a bellows is provided which tightly seals off the nozzle chamber and at the same time serves as a return spring, characterized in that by using a bellows in relation to the diameter low corrugation depth with low wall thickness and preferably small bellows diameter the bellows has such a high hydraulic spring constant (kg / cm2 liquid pressure per cms deformation), in particular at least 10,000 kg / cms, that very high injection pressures can be achieved with a high number of load cycles without exceeding the elastic limit of the material will. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 380355, 484174; Swiss patents No. 146 072, 179551.