Einspritzdüse mit in Strömungsrichtung des Brennstoffes öffnender Düsennadel Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzdüse mit in Strömungsrichtung des Brennstoffes öffnender Düsennadel mit Nadelkopf, deren dem Brennstoff strom entgegengerichtetes Ende einen Federtellerkör- per trägt, auf welchem sich die Schliessfeder abstützt.
Die Erfindung besteht darin, dass der Federteller körper einen ringförmigen Ventilsitz aufweist, gegen welchen durch eine zusätzliche Feder ein ebenfalls in Brennstofffliessrichtung öffnendes, ringförmiges Plat tenventil gepresst wird, und dass die Bohrung des Plat tenventils mit einem Teil kleineren Durchmessers des Federtellerkörpers einen als überströmquerschnitt wirkenden Ringspalt bildet, wobei das Plattenventil an seinem Umfang mit Spiel in der Bohrung der Düsenhülse geführt ist,
damit die Düsennadel bei Beginn des Förderhubes unter Ausspritzung kleiner Brennstoffmengen zu schwingen beginnt und erst im weiteren Verlauf der Einspritzung unter anwachsen den Öffnungskräften ganz öffnet.
Zweckmässig ist der Federtellerkörper mehrteilig ausgebildet und besteht aus Mutter und Gegenmutter, welche auf den Schaft der Düsennadel aufgewindet sind, wobei die Mutter als Federteller sowohl für die auf das Plattenventil wirkende zusätzliche Feder als auch für die Schliessfeder ausgebildet ist.
Durch diese Mittel werden während der Einsprit zung wachsende Öffnungskräfte auf die Düsennadel erzeugt, so dass diese mit wachsender Amplitude nach aussen schwingt. Die während der Anfangsschwingun gen ausspritzenden kleinen Mengen wachsen deshalb pro Grad Einspritzwinkel progressiv an, was ein für gute Laufruhe des Motors günstiges Einspritzgesetz ergibt.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Einspritz düse, und Fig. 2 ist in grösserem Massstab ein Ausschnitt von Fig. 1 in gegenüber dieser Figur etwas geänder ter Form.
In Fig. 1 ist mit 1 der Zufuhrkörper für den Brennstoff bezeichnet. Mittels des Gewindes 2 wird die nicht dargestellte Brennstoffleitung am Zufuhr körper lungeschlossen. Durch den Drucknippel 3 wird der Zufuhrkörper 1 auf seinen Sitz 21 im Zylinder kopf gepresst. Die Überwurfmutter 4, welche in ihrem untern Teil die Spritzlöcher 22 aufweist, hält den Sitzkörper 7 und die Hülse 15 gegen den Zufuhrkör- per 1. Die Düsennadel 8 mit dem Nadelkopf 9 hat ihren. Sitz 6 im Sitzkörper 7.
Der Schaft der Nadel 8 ragt durch die Zuflussbohrung 5 des Sitzkörpers 7 hindurch und ist von der Schliessfeder 10 umgeben, welche sich einendig gegen den Sitzkörper 7 abstützt und anderendig gegen die in ihrem untern Teil als Federteller ausgebildete Mutter 11 wirkt, welche auf den Schaft der Düsennadel 8 aufgeschraubt ist. Die ebenfalls auf den Schaft aufgeschraubte Gegenmutter 16 ist mittels der Nasen 17 in der Führungshülse 15 geführt. Die Gegenmutter 16 weist unten eine Sitz fläche 23 auf, gegen welche das Plattenventil 13 unter der Spannung der Feder 14 gepresst wird.
Die Mutter 11 und die Gegenmutter 16 bilden zusammen einen zweiteiligen Federtellerkörper. Das ringförmige Plat tenventil 13, welches die Mutter 11 mit dem Ring spalt 19 umgibt, ist in der Führungshülse 15 mit wenig Spiel s geführt. Der durch die Bohrung des Zufuhrkörpers 1 fliessende Brennstoff beaufschlagt das Plattenventil 13 durch den engen Ringspalt 18 zwischen Gegenmutter 16 und Führungshülse 15.
Während in Fig. 1 die einander gegenüberliegen den Mantelflächen der Mutter 11 und des Platten ventils 13 zylindrisch ausgebildet sind, ist die Mutter 11 entsprechend Fig.2 beim Ringspalt 19 konisch angeschliffen, so dass im ersten Fall der Ringspalt mit wachsendem Hub des Plattenventils 13 gleich bleibt, während er entsprechend Fig. 2 mit wachsendem Hub zunimmt.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Bei Beginn des Förderstosses steigt der Druck im Raum der Hülse 15 sowohl oberhalb als auch unter halb des Plattenventils 13 über den Spalts bis zu dem durch die Feder 10 eingestellten Abspritzdruck, worauf die Düsennadel 8 öffnet und unter Aussprit zen durch die Löcher 22 zu schwingen beginnt, wobei der Brennstoff nur durch den engen Spalt s vom Raum oberhalb des Ventiltellers 13 in den Raum unterhalb des Ventiltellers 13 gelangt. Bei an der Unterseite der Gegenmutter 16 anliegendem Platten ventil 13 wird durch den engen Spalt s nur wenig Brennstoff nachfolgen, so dass während der ersten Einspritzwinkelgrade auch nur wenig Brennstoff durch die Löcher 22 austreten kann.
Da aber ständig Brennstoff nachgefördert wird, staut sich der Brenn stoff vor dem Plattenventil 13, bis dieses unter über windung der Kraft der zusätzlichen Feder 14 nach unten ausweicht und Brennstoff zwischen Mutter 11 und Plattenventil 13 durch den Ringspalt 19 hin durchfliesst, wobei anwachsende Öffnungskräfte auf die Düsennadel 9 wirken.
Die Erfindung geht von der Tatsache aus, dass jedes reibungsfrei spielende Rückschlagventil infolge der hydraulischen Kräfte am Sitz während des ganzen Einspritzwinkels Schwingungen ausführt und sich in termittierende-Einspritzungen ergeben. Die gezeigten Mittel bewirken, dass während der Einspritzung wach sende axiale Öffnungskräfte auf die Düsennadel 8 erzeugt werden, so dass sie mit wachsender Amplitude nach aussen schwingt. Der vorgestaute Brennstoff ent lädt sich dann durch den wachsenden öffnungsquer schnitt am Sitz 6. Die ganze Auswärts-Schwingbewe- gung kann beeinflusst werden durch die Vorspannung der Feder 14.
Ist die Vorspannung klein, so schwingt die Düsennadel 8 über den ganzen Einspritzwinkel; ist die Vorspannung gross, so wird der Querschnitt beim Sitz 6 sofort aufgerissen. Zwischen diesen bei den Extremen lässt sich immer ein optimaler Schwin gungszustand erreichen. Naturgemäss schwingt die Düsennadel 8 bei einer bestimmt gewählten Vor spannung der Feder 14 bei grosser Drehzahl rascher nach aussen als bei kleiner Drehzahl.
Ein günstiger Kompromiss für den ganzen Drehzahlbereich lässt sich erreichen, wenn man, wie in Fig.2 dargestellt, den überströmquerschnitt 19 bei Hubbeginn des Platten ventils 13 möglichst klein macht und mit wachsen dem Hub zunehmen lässt.
Injection nozzle with nozzle needle opening in the direction of flow of the fuel The invention relates to an injection nozzle with a nozzle needle with needle head opening in the direction of flow of the fuel, whose end facing the fuel flow carries a spring plate body on which the closing spring is supported.
The invention consists in that the spring plate body has an annular valve seat, against which an additional spring presses an annular plate valve that also opens in the fuel flow direction, and that the bore of the plate valve with a part of the smaller diameter of the spring plate body acts as an overflow cross section Forms an annular gap, the plate valve being guided on its circumference with play in the bore of the nozzle sleeve,
so that the nozzle needle begins to oscillate at the beginning of the delivery stroke with the injection of small amounts of fuel and only opens fully in the further course of the injection with increasing opening forces.
The spring plate body is expediently designed in several parts and consists of a nut and counter nut which are wound onto the shaft of the nozzle needle, the nut being designed as a spring plate both for the additional spring acting on the plate valve and for the closing spring.
Through these means, growing opening forces are generated on the nozzle needle during the injection, so that it swings outwards with increasing amplitude. The small amounts ejected during the initial oscillations therefore increase progressively per degree of injection angle, which results in an injection law that is favorable for smooth running of the engine.
In the drawing, the subject matter of the invention is shown, for example, namely: Fig. 1 is a longitudinal section through an injection nozzle, and Fig. 2 is a larger-scale section of Fig. 1 in a slightly changed form compared to this figure.
In Fig. 1, 1 denotes the feed body for the fuel. By means of the thread 2, the fuel line, not shown, is closed on the supply body. Through the pressure nipple 3, the feed body 1 is pressed onto its seat 21 in the cylinder head. The union nut 4, which has the injection holes 22 in its lower part, holds the seat body 7 and the sleeve 15 against the feed body 1. The nozzle needle 8 with the needle head 9 has its own. Seat 6 in the seat body 7.
The shaft of the needle 8 protrudes through the inflow bore 5 of the seat body 7 and is surrounded by the closing spring 10, which is supported at one end against the seat body 7 and at the other end against the nut 11, designed in its lower part as a spring plate, which acts on the shaft of the Nozzle needle 8 is screwed on. The counter nut 16, which is also screwed onto the shaft, is guided in the guide sleeve 15 by means of the lugs 17. The counter nut 16 has a seat surface 23 at the bottom, against which the plate valve 13 is pressed under the tension of the spring 14.
The nut 11 and the lock nut 16 together form a two-part spring plate body. The annular Plat tenventil 13, which surrounds the nut 11 with the ring gap 19 is guided in the guide sleeve 15 with little play s. The fuel flowing through the bore of the feed body 1 acts on the plate valve 13 through the narrow annular gap 18 between the counter nut 16 and the guide sleeve 15.
While in Fig. 1 the opposite lateral surfaces of the nut 11 and the plate valve 13 are cylindrical, the nut 11 is ground conically in accordance with Fig. 2 at the annular gap 19, so that in the first case the annular gap is the same as the stroke of the plate valve 13 increases remains, while it increases according to FIG. 2 with increasing stroke.
The operation of the device is as follows: At the beginning of the pumping surge, the pressure in the space of the sleeve 15 rises both above and below half of the plate valve 13 over the gap up to the injection pressure set by the spring 10, whereupon the nozzle needle 8 opens and zen under Aussprit begins to oscillate through the holes 22, the fuel only passing through the narrow gap s from the space above the valve disk 13 into the space below the valve disk 13. When the plate valve 13 rests on the underside of the lock nut 16, only a little fuel will follow through the narrow gap s, so that only little fuel can escape through the holes 22 during the first degrees of injection angle.
But since fuel is constantly replenished, the fuel builds up in front of the plate valve 13 until it evades downwards under overwinding the force of the additional spring 14 and fuel flows through the annular gap 19 between the nut 11 and the plate valve 13, with increasing opening forces the nozzle needle 9 act.
The invention is based on the fact that each non-friction check valve, as a result of the hydraulic forces on the seat, executes vibrations over the entire injection angle and results in terminating injections. The means shown have the effect that, during the injection, increasing axial opening forces are generated on the nozzle needle 8, so that it swings outwards with increasing amplitude. The pre-accumulated fuel is then discharged through the growing opening cross-section at the seat 6. The entire outward oscillating movement can be influenced by the pretensioning of the spring 14.
If the preload is small, the nozzle needle 8 oscillates over the entire injection angle; if the preload is high, the cross-section at seat 6 is torn open immediately. Between these two extremes, an optimal vibration state can always be achieved. Naturally, the nozzle needle 8 swings outward more rapidly at high speed than at low speed when the spring 14 is tensioned in a certain way.
A favorable compromise for the entire speed range can be achieved if, as shown in FIG.