CH326308A - Einspritzventil für Dieselmotoren und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

  <B>Einspritzventil für Dieselmotoren und Verfahren zu</B> dessen<B>Herstellung</B>    Die     bekannten    Dieselmotoren weisen den       Naeliteil    auf, dass der     spezifische    Verbrauch  beim Erhöhen .der Drehzahl sich stark ver  grössert., ja sogar kann die Drehzahl des     14Io-          tors    über verhältnismässig niedrige Grenzen  bei gutem Wirkungsgrad nicht gesteigert wer  den, was zum Teil einer ungenügenden     Ze:r-          stäubung    des Brennstoffes durch das     Ein-          spritzventil        zuzuschreiben    ist.

   Ein weiterer       Nachteil        besteht    darin,     d@ass    die Herstellungs  kosten     des        Einspritzventils    ziemlich hoch sind       und    die     Lebensdauer    kurz     äst.     



  Gemäss der Erfindung können     diese    Nach  teile vermindert oder     vermieden    werden. Das  Wesen der Erfindung besteht     darin,    dass der       zvliiiclrische    Kopfteil des     Einspritzventils    zwei  ineinander angeordnete Zylinder aufweist und  dass der Kraftstoff durch Kanäle geleitet  wird, die zwischen     diesen    Zylindern vorge  sehen sind.

       Hiedurch    wird erreicht., dass der  Kraftstoff entlang grosser     Flächen    mit den       Wandungen        des        Einspritzventils    in     Berüh-          rung    kommt und durch Kanäle fliesst, deren       l:resanitqiiersclinitt    genügend gross     ist,    um ein  langsames Durchströmen des Kraftstoffes     zu     bewirken.

   Das     Einspritzventil    wird also selbst  durch den     einzuspritzenden    Kraftstoff sehr  wirksam     gekühlt    und     dieser    Kraftstoff wird       dadurch        gut    vorgewärmt, -um seine     Viskosität          herabzusetzen,

          zwecks        Verbesserung    der     Zer-          stäubung        und.    Verminderung des     spezifischen          Verbrauches.       Auf diese Weise wird eine gute     Zerstäu-          bung    und ein     schnelles,        gutes    Verbrennen  auch bei hohen Drehzahlen erreicht.  



  Die beiliegenden Zeichnungen stellen einige       beispielsweise    angegebenen Ausführungsfor  men der Erfindung dar.  



       Fig.1    ist der     Längsschnitt    einer Ausfüh  rungsform des Erfindungsgegenstandes im zu  sammengebauten Zustand, und       Fig.    2 ist der Längsschnitt eines Bestand  teils des in     Fig.1    dargestellten     Einspritz-          ventils.     



       Fig.    3 ist ein     Querschnitt    nach der Linie       III-III    der     Fig.2.     



       Fig.4    und 5     ist    ein Schnitt bzw. eine       Oberansicht    eines weiteren     Bestandteils    des       Einspritzventils    grösseren     llassatabes.     



       Fig.    6     ist    die     Seitenansicht    des     Kolbens    des       Einspritzventils.     



       Fig.7    ist die Seitenansicht     einer        andern     Ausführungsform des in     Fig.2        dargestellten          Bestandteils.     



       Fig.    8     zeigt    eine abgeänderte Ausführungs  form     des    in     Fig.    5     dargestellten        Bestandteils,     und,       Fig.    9     ist    der Längsschnitt einer zur Her  stellung des     Einspritzventils    geeigneten Vor  richtung.  



  Gemäss den     Fig.1-6        ist    im äussern, dünn  wandigen Zylinder 1 des Kopfes eines     Ein-          spritzventils    der innere, dickwandige Zylin  der 2     angeordnet,    in: welchem die Nadel 3 auf.      und ab bewegbar ist. Der innere Zylinder     ist          mit.    Rippen 4 versehen, deren äussere Flächen  an der innern     lllantelfläche    des Zylinders 1  aufliegen.

   Die Rippen 4 sind sowohl oben wie  auch unten etwas kürzer als der Zylinder       (Fig.2),    wodurch am Rand, dieses innern  Zylinders oben     und    unten ein     Ringrahm    ge  bildet wird.  



  Unterhalb der Nadel 3 befindet sich die  Düsenscheibe 5 mit, an der     llantelflä.che    vor  gesehenen Rippen 6, die ebenfalls bis zur  Innenfläche des     Zylinders    1 reichen.  



  Die     Wirkungsweise    des     Einspritzventils    ist  die folgende:  Das als Brennstoff verwendete Gasöl wird       vorteilhaft    durch eine     nockengesteuerte        Ein-          sprit.zpumpe    in die     zwischen    den Rippen 4  vorhandenen Kanäle gepresst und gelangt aus  diesen über den     erwähnten    Ringraum in die       zwischen    den Rippen 6 vorhandenen kürzeren  Kanäle.

   Nun strömt das Gasöl     izi    den     Rind     raun 7 unterhalb der Düsenscheibe 5, der  durch je eine     Ringnut    in dieser Scheibe und  im Boden des Zylinders 1 gebildet ist. Aus       diesem    Ringraum gelangt das Gasöl, nach  aufwärts strömend, durch die Bohrungen 3  in einen weiteren     Ringraum    9 unterhalb der  Nadel, der jetzt durch den     ölidrtick    angehoben  wird,

   so dass das     Ö-1    wieder nach unten strö  mend durch die     Düse    10 und durch die     Mittel-          öffnun-en    11 des     Bodens    des     Zylinders    1     aus-          gespritzt    wird.  



  Infolge der     Anwendung    eines besonderen  Aussenzylinders 1 um den die Nadel führen  den Innenzylinder 2     und    durch die Bildung  von     Ölkleitungskanä.len    im     Zwischenraum        zwi-          sehen    den beiden Zylindern wird erreicht,  dass das Öl vor der     Zerstäubung    gut vorge  wärmt     lind    die Wände des     Einspritzventils          wirksam    gekühlt werden.

   Durch die Mass  nahme,     d'ass    zur Kühlung des     Einspritzventils     der     einzuspritzende    Kraftstoff selbst ange  wendet wird, wird     erstens    dieser Kraftstoff  in solchem Masse vorgewärmt, dass seine     Vis-          kosität    sich stark     vermindert,    wodurch eine  bessere     Zerstä.ubiuig    erzielt wird,     und    zweitens  ist die Kühlung derart wirksam, dass durch  die     niedrige    Temperatur ein     Kracken    des Gas-         öls    an allen Stellen vermieden wird, wodurch  lokale Überhitzungen,

   ein Festbrennen oder  andere     Betriebsstörungen    verhindert werden.  Ein     Pestbrennen    ist schon     deswegen    unmög  lich, weil der innere Zylinder keine direkte  Wärme vom     Verbrennungsraum    erhält und  niemals wesentlich wärmer wird als das  durchströmende Gasöl.     Hiedurch    ist eine enge       Passung,    also     garte    Führung der Nadel 3 zu  lässig, wodurch die Lebensdauer der     Lauf-          fläehen        und    des     Nadelsitzes    erhöht und die       Leckölmenge    vermindert wird.

   Auf diese       Weise    wird der Motor elastischer.  



  Die     Kühlwirkung    kann dadurch noch er  höht. werden, dass der innere Zylinder 2     als          Stabfilter        ausgebildet    wird. In     diesem    Falle  kann nämlich der Kraftstoff     aus    den Ein  strömnuten12     (Fig.7)    nur entlang der innern       Mantelfläche    des äussern     Zylinders    in die       Ausströmnuten    13 überfliessen, wodurch der       Wärmeaustausch        verbessert    wird.

   Durch     diese          Ansbildung    der Rippen und der Nuten wird  ferner erreicht, dass das<B>01</B> sehr     wirksam    und       unmittelba.r    vor dem Zerstäuben gefiltert, und  das Ventil     überall        durchgewaschen    wird.  



  Im Unterteil     des    innern Zylinders     \?    kann  man vertikale     Bohi-Lingen    14 vorsehen (in der  Zeichnung sind     zwei    dargestellt.), in welche  entsprechende     Mitnehmerstifte    der Düsen  scheibe 5 ragen. Diese Stifte     sind    in der     Zeich          nung    nicht     dargestellt.    Diese Anordnung er  möglieht, dass man ohne ein Auseinander  nehmen des     Einspritzventils    die     Düsenscheibe     5 an die Sitzfläche des Aussenzylinders zu  schleifen kann, da man     hiezu    einfach nm den  Zylinder 2 drehen russ.

    



  Eine     Weiterbildung    des     Einspritzventils     mit. den zwei     ineinandergesteckten    Zylindern  besteht darin, dass der innere Zylinder 2 mit  einer Länge H aus dem Aussenzylinder heraus  ragt. Dabei ist .die Wand des äussern     Zylin-          deis    dünner als !die des innern Zylinders.  Wenn nun     dieses        Einspritzventil    in üblicher  Weise am Rand. 20 in der Fassung     befestigt     wird, so wird der innere Zylinder in den  äussern     gedrxüekt,    bis die obern Stirnflächen  der beiden Zylinder in eine Ebene gelangen.

    Hierdurch wird im innern Zylinder 2 eine           DruAspanniung        und    im äussern eine Zug  spannung     hervorgerufen    und die     Passflächen           eitlen        aneinandergepresst,    und zwar genü  gend stark,     tim    auch während des Betriebes  nicht locker     zii    werden.  



  Es ist besonders wichtig, dass die Ent  fernung H genügend klein ist.,     um,        zu    errei  chen, dass in den Bestandteilen auch im Be  trieb     nur        elastische    Formänderungen auftre  ten. Bei mittelgrossen Zerstäubern ist eine  richtige Grösse für die Entfernung H erfah  rungsgemäss etwa. 0,04     mm.     



  Die Grösse     des        herausragenden    Teils H  soll genügend sein, um ein einwandfreies Auf  sitzen der auf die     Längsachse    senkrechten     Flä-          ehen    zu erzielen, ohne jedoch Spannungen       herv        orzuinifen,    die der     Streckgrenze    nahe  kommen.  



  Zur     Klassenherstellung    wird nach dem       Fertigstellen    der beiden Zylinder 1 und 2  auf den Boden des letzteren, also an die Stelle  der     Düsenscheibe    5 eine     Etalonplatte    15 ge  legt, dessen Dicke E um den     Wert    H kleiner  ist als die Dicke     tT    der Düsenscheibe 5:         E=L-H.       Nun wird der innere Zylinder 2     eingesteckt     und mit. einer Schraube 16 und einer Mutter  18 festgehalten.

   Der Kopf der Schraube     sitzt     in einer zu diesem Zwecke vorgesehenen Ver  tiefung 17 des Zylinders 2.     Hiezu    muss die       Bohiting    11 genügend gross sein, um die  Schraube 16 durchlassen zu können.  



  Wenn die Teile auf diese Weise     zusammen-          ;estellt        sind,    so ist oben entweder der Zylin  der 1 etwas länger     als    der Zylinder 2 oder  umgekehrt. Wenn man aber die beiden obern  Stirnflächen abschleift,     um    diese     in;    eine Ebene  zu bringen, sodann die Teile zerlegt, die     Eta-          lonscheibe    15     entfernt.    und das Ventil norma  lerweise mit der     Düsenscheibe    5 montiert, so  entsteht oben die     gewünschte        Entfernung    H.  



  Bei dem     besehiiebenen        Einspritzventil    be  sitzt. die     Nadel    3 an ihrem Unterteil keine  Verlängerung, also keinen Zapfen, der in die  mittlere     Bohrung    der Düsenscheibe 5 dringen  würde, wie bei vielen bekannten Konstruk-         tionen.    Diese auf der Scheibe 5 mit     einer     ebenen Fläche     aufliegende    Nadel     kann        billiger          und    einfacher     hergestellt    werden     als    die     be-          kannten,    mit,

   einem besonderen Zapfen     ver-          sehenen        Na:dleln,    wobei die     Zeratäubung    infolge  der oben erwähnten     Verhältnisse,        insbesondere     infolge der     Vorwärmung    des     Öls,    doch besser       ist        ass    bei dien bekannten Ventilen mit ebenen  Sitzflächen.

   Um die     Zerstäubung    noch besser  zu     gestalten,    werden an der     obern        Auflage-          fläche    der Scheibe 5     tan.gential    verlaufende       Rillen    19 (Fug.

   8) angebracht, um     zu    ermög  lichen, dass ein Teil     des        Gasöls    nach Verlassen  der Rippen 4     unmittelbar    in den     Ringraum    9       eindringen        kann,        und    zwar     derart.,    dass eine  Drehbewegung,     also    ein     Drall        hergestellt    wird.

      Die     Vorteile    dieses     Dralles        sind    an sich  wohl bekannt und beistehen unter anderem  darin,     dass    bei grösseren Drehzahlen der Win  kel des     Einspritzkegels        vergrössert    wird, die  ökonomisch noch     zulässige        Höchstdrehzahl     kann also höher     Megen.    Doch wurde dieser       Drall-    bisher durch in der Nadel oder in der       Zylinderwand        hergestellte    Rillen erreicht,

   was  besonders nachteilig     ist.        Hiedurch        verliert          nämlich        die        Dichtungsfläehe    der Nadel ihre  Kontinuität, was zu     Undichtigkeiten        und        Ein-          fressungen    führen     kann.    Dagegen werden  beim beschriebenen     Ausführungsbeispiel        diese     schrägen Nuten oder     Rillen    19 in einem fest  stehenden Bestandteil, an einer ebenen Fläche  angewendet,

   so dass die Vorteile der Dreh  bewegung des Gasöls ohne jedweden Nachteil  ausgenützt werden können. Dasselbe gilt für  den     Fall,    wenn die     Rillen    19 nicht in der  Platte 5, sondern im     Unterteil    des Zylinders 2       angeordnet    werden.

      Die Anzahl     und    die Grösse der     Rillen    19  wird     vorteilhaft    derart     gewählt,    dass die       3Tenge    des durch den     Ringraum    7     strömenden     Öls noch genügend     ist,        iun    die Scheibe 5 von       unten    ausreichend:

   zu     kühlen,        und    die durch  die     Rillen    19     strömende    Ölmenge genügend       ist,    um     ;die    ganze     ausgespritzte    Ölmenge in eine       Drehbewegung    zu versetzen. Im     Grenzfalle          wird,die    ganze Ölmenge durch diese     Rillen    19  geführt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Einspritzventil für Dieselmotoren, da durch gekennzeichnet, da.ss sein zylindrischer Kopfteil einen innern, die Nadel (3) aufneh menden Zylinder (2) und einen äussern Zy linder (1) aufweist und, dass zwischen diesen beiden Zylindern die den Kraftstoff führen den Kanäle vorhanden sind. Il.

   Verfahren zur Herstellung des Ein- spritzventils nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Boden des äu ssern Zylinders (1) eine Et:

   alonscheibe (15) gelegt wird, deren Dicke (in) kleiner als die Dicke (U) der Düsenseheibe (5) ist, worauf man die Bestandteile zusammensetzt und, die Stirnflächen der Zylinder (1) und (2) schleift, um zu erreichen, dass diese Stirnflächen in einer Ebene liegen, worauf die Eta.lonscheibe entfernt und das Einspritzventil mit der Dii- senscheibe (5) zusammen montiert wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Einspritzventil nach Pa.tentansprueh I, dadurch gekennzeichnet, dass .die Düsenscheibe (5) auf dem Bodendes äussern Zylinders (1) liegt und durch den innern Zylinder (2) auf diesen Boden gepresst wird. 2. Einspritzventil nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Zy linder mit Rippen (4) versehen ist, zwischen welchen ,die den Kraftstoff führenden Kanäle gebildet sind.

   3. Einspritzventil nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand des äussern. Zylinders (1) dünner ist als die des innern Zylinders (2).

   4. Einspritzventil nach Patentanspiaieh I, dadurch gekennzeichnet, dass im Boden des äussern Zylinders (1) eine öffnung (11) vor handen ist, die grösser ist als die Düsenöff- nung (10), uni zur Bearbeitung der Stirn flächen der Zylinder eine genügend starke Schraube (1.6) drtrchzulassen, und am obern Ende des innern Zylinders eine Ausspartuzg (1.7) für die Vertiefung des Kopfes der Schraube (16) vorgesehen sind.

   5. Einspritzventil nach Patentausspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass unter der Düsen scheibe (5) ein den Kraftstoff führender Raum (7) vorhanden isst, von welchem der Kraftstoff durch dieser Scheibe gegen die Nadel (3) strömt, so da.ss auch die untere Fläche der Düsenseheibe (5) und der Boden des Aussenzylinders durch den Kraft stoff gekühlt werden.

   6. Einspritzventil nach Patentansprueli I, dadurch gekennzeichnet, dass .auf der Düsen scheibe tangential verlaufende, in den Ring rauen (9) zwischen. den Zylindern mündende Kanäle (1.9) für den Kraftstoff vorhanden sind, derart, dass mindestens ein Teil des Kraftstoffes durch diese Kanäle in Drehung versetzt wird.

   7. Einspritzventil nach rnteranspriieh 2, dadurch gekennzeichnet., dass zwischen den Rippen unten geschlossene Kanäle (12) und oben geschlossene Kanäle (13) gebildet. sind, wodurch .derKraftstoff gezwungen isst, entlang der innern 3Iantelfläehe des Aussenzylinders von einem Kanal in den andern überzuströ- men. B.

   Verfahren nach Patentansprarch II, da durch gekennzeichnet, dass der innere Zylin der vor dem Zusammenbau dies Ventils aus dem äussern Zylinder, an dem der Zerstäu- bung- abgekehrten Ende, um eine bestimmte Länge (H) herausragt und dass beim Zusam- nienh-au der innere Zylinder derart einge- drüekt wird,

   dass die Stirnflächen der beiden Zylinder in eine Ebene zti liegen kommen.