<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.
<B> Injection valve for diesel engines and process for </B> their <B> production </B> The known diesel engines have the Naelite part that the specific consumption when increasing the speed increases significantly, and the speed can even be increased of the engine cannot be increased beyond relatively low limits with good efficiency, which is partly due to insufficient atomization of the fuel by the injection valve.
Another disadvantage is that the manufacturing costs of the injection valve are quite high and the service life is short.
According to the invention, these after parts can be reduced or avoided. The essence of the invention is that the double head part of the injection valve has two cylinders arranged one inside the other and that the fuel is passed through channels that are provided between these cylinders.
This has the effect that the fuel comes into contact with the walls of the injection valve along large areas and flows through channels, the efficiency of which is sufficiently large to cause the fuel to flow slowly through.
The injection valve itself is cooled very effectively by the fuel to be injected and this fuel is preheated well as a result, in order to reduce its viscosity,
for the purpose of improving the atomization and. Reduction of the specific consumption. In this way, good atomization and fast, good combustion is achieved even at high speeds.
The accompanying drawings illustrate some exemplary embodiments of the invention.
FIG. 1 is the longitudinal section of an embodiment of the subject matter of the invention in the assembled state, and FIG. 2 is the longitudinal section of a component part of the injection valve shown in FIG.
Fig. 3 is a cross section along the line III-III of Fig.2.
4 and 5 is a section and a top view of a further component of the injection valve of larger dimensions.
Fig. 6 is the side view of the piston of the injector.
FIG. 7 is a side view of another embodiment of the component shown in FIG.
Fig. 8 shows a modified embodiment of the component shown in Fig. 5, and, Fig. 9 is the longitudinal section of a suitable for the manufacture of the injection valve before direction.
According to FIGS. 1-6, the inner, thick-walled cylinder 2 is arranged in the outer, thin-walled cylinder 1 of the head of an injection valve, in which the needle 3 opens. and from is movable. The inner cylinder is with. Ribs 4 are provided, the outer surfaces of which rest on the inner lateral surface of the cylinder 1.
The ribs 4 are both above and below a little shorter than the cylinder (Figure 2), which forms a ring frame ge on the edge, this inner cylinder above and below.
Below the needle 3 is the nozzle disk 5 with ribs 6 seen on the llantelflä.che, which also extend to the inner surface of the cylinder 1.
The mode of operation of the injection valve is as follows: The gas oil used as fuel is advantageously pressed by a cam-controlled injection pump into the channels between the ribs 4 and from these passes through the aforementioned annular space into the shorter channels between the ribs 6.
The gas oil now flows through the cattle raun 7 below the nozzle disk 5, which is formed by an annular groove in this disk and in the bottom of the cylinder 1. From this annular space the gas oil flows upwards through the bores 3 into another annular space 9 below the needle, which is now lifted by the oil pressure,
so that the oil 1 is sprayed out flowing downwards again through the nozzle 10 and through the central openings 11 in the bottom of the cylinder 1.
As a result of the use of a special outer cylinder 1 around which the needle guide the inner cylinder 2 and through the formation of oil ducts in the space between the two cylinders, it is achieved that the oil is preheated well before atomization and the walls of the injection valve are effectively cooled will.
As a result of the fact that the fuel to be injected itself is used to cool the injection valve, this fuel is firstly preheated to such an extent that its viscosity is greatly reduced, which results in better atomization, and secondly the cooling is so effective that the low temperature prevents the gas oil from cracking at all points, causing local overheating,
burning or other malfunctions can be prevented. A plague burn is impossible because the inner cylinder receives no direct heat from the combustion chamber and is never significantly warmer than the gas oil flowing through it. As a result, a tight fit, that is, smooth guidance of the needle 3, is permissible, which increases the service life of the treads and the needle seat and reduces the amount of leakage oil.
This makes the engine more elastic.
The cooling effect can thereby be increased. be that the inner cylinder 2 is designed as a rod filter. In this case, namely, the fuel can flow from the A strömnuten12 (Fig.7) only along the inner surface of the outer cylinder into the outflow grooves 13, whereby the heat exchange is improved.
This formation of the ribs and the grooves also ensures that the <B> 01 </B> is filtered very effectively and immediately before atomization, and the valve is washed through everywhere.
In the lower part of the inner cylinder \? you can provide vertical Bohi-Lingen 14 (in the drawing two are shown.) In which corresponding driver pins of the nozzle disc 5 protrude. These pins are not shown in the drawing. This arrangement makes it possible that you can grind the nozzle disk 5 against the seat of the outer cylinder without dismantling the injection valve, because you simply rotate the cylinder 2 so russ.
A further development of the injection valve with. the two nested cylinders is that the inner cylinder 2 protrudes with a length H from the outer cylinder. The wall of the outer cylinder is thinner than that of the inner cylinder. If now this injection valve in the usual way at the edge. 20 is attached in the socket, the inner cylinder is pressed in the outer until the upper end faces of the two cylinders come into one plane.
This creates a pressure in the inner cylinder 2 and a tensile stress in the outside and the mating surfaces are vainly pressed against one another, to be precise enough that they do not become loose even during operation.
It is particularly important that the distance H is sufficiently small in order to ensure that only elastic changes in shape occur in the components, even during operation. Experience has shown that a correct size for the distance H is approximately in the case of medium-sized atomizers. 0.04 mm.
The size of the protruding part H should be sufficient to achieve a perfect fit of the surfaces perpendicular to the longitudinal axis, without, however, emphasizing tensions that come close to the yield point.
For class production, after the completion of the two cylinders 1 and 2, an etalon plate 15 is placed on the bottom of the latter, i.e. in place of the nozzle disk 5, the thickness E of which is smaller by the value H than the thickness tT of the nozzle disk 5: E = LH. Now the inner cylinder 2 is inserted and with. a screw 16 and a nut 18 held.
The head of the screw sits in a recess 17 provided for this purpose in the cylinder 2. For this purpose, the bohiting 11 must be large enough to allow the screw 16 to pass through.
When the parts are put together in this way, either cylinder 1 is slightly longer than cylinder 2 or vice versa. But if you grind the two upper end faces to make them in; To bring a level, then dismantled the parts, the etalon disk 15 removed. and the valve is normally mounted with the nozzle disc 5, the desired distance H is created at the top.
Be seated on the injector. the needle 3 has no extension on its lower part, that is to say no pin which would penetrate into the central bore of the nozzle disk 5, as in many known constructions. This needle resting on the disk 5 with a flat surface can be produced cheaper and more easily than the known needle
Needles provided with a special spigot, whereby the deadening due to the above-mentioned conditions, especially due to the preheating of the oil, is better with the known valves with flat seat surfaces.
In order to make the atomization even better, tan.gentially running grooves 19 (joints) are made on the upper support surface of the disc 5.
8) attached in order to enable part of the gas oil to penetrate directly into the annular space 9 after leaving the ribs 4, in such a way that a rotary movement, that is to say a twist, is produced.
The advantages of this twist are well known per se and assist, among other things, in the fact that at higher speeds the angle of the injection cone is increased, so the economically still permissible maximum speed can be higher. However, this twist was previously achieved through grooves made in the needle or in the cylinder wall,
which is particularly disadvantageous. As a result, the needle's sealing surface loses its continuity, which can lead to leaks and pitting. In contrast, in the embodiment described, these inclined grooves or grooves 19 are used in a fixed component on a flat surface,
so that the advantages of the rotary movement of the gas oil can be used without any disadvantage. The same applies to the case when the grooves 19 are not arranged in the plate 5 but in the lower part of the cylinder 2.
The number and size of the grooves 19 is advantageously chosen such that the amount of oil flowing through the annular space 7 is still sufficient for the disk 5 from below to be sufficient:
to cool, and the amount of oil flowing through the grooves 19 is sufficient to set the entire amount of ejected oil in a rotary motion. In the borderline case, the entire amount of oil is passed through these grooves 19.