CH402510A - Brennstoffeinspritzventil einer Kolbenbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

      Brennstoffeinspritzventil        einer        Kolbenbrennkraftmaschine       Die Erfindung betrifft ein     Brennstoffeinspritz-          ventil    einer     Kolbenbrennkraftmaschine    mit     in    den       Brennraum    ausmündenden, als Einspritzdüsen wir  kenden Bohrungen und einer Ventilnadel mit ko  nischer Fläche, die mit einem konischen Ventilsitz zu  sammenwirkt, wobei     diese    die Verbindung von Brenn  stoffleitung zu den Bohrungen unterbricht.  



  Bei den bekannten     Brennstoffeinspritzventilen    be  findet sich zwischen dem Ventilsitz und dem als Ein  spritzdüsen wirkenden Bohrungen ein gewisser Zwi  schenraum, welcher nach Beendigung eines     Einspritz-          vorganges    mit Brennöl     angefüllt    bleibt. Aus diesem  Zwischenraum kann das Brennöl bei geschlossenem  Ventil     unkontrollierbar    durch die Düsenbohrungen  nach aussen fliessen, was zu Verkokungen an den  Düsenöffnungen und dadurch auch zum Rauchen  des Motors Anlass geben kann.

   Zudem wird das in  diesem Zwischenraum verharrende Brennöl bis zum  nächsten Einspritzvorgang     vorgewärmt    und ein Teil  davon wird infolge Ausdehnung durch die Bohrungen  hinausgedrückt und verstärkt die Bildung von Koks  an den Einspritzdüsen, die bekannten     Kokstrom-          peten.     



  Die Erfindung betrifft eine Anordnung, welche  diese Nachteile nicht aufweist und dadurch gekenn  zeichnet ist, dass die Einmündungen der Bohrungen  - mindestens in geschlossener Stellung des     Ventils      sich in einem der konischen Fläche der Ventilnadel  gegenüberliegendem Teil der konischen Fläche des       Ventilsitzes    befinden.  



  Die Erfindung wird anhand einiger in der Zeich  nung schematisch dargestellter Ausführungsformen  erläutert.  



  Es zeigen:       Fig.    1 einen Schnitt durch das dem     Brennraum     zugewandte Ende eines     Brennstoffeinspritzventils    für  Dieselmotoren,         Fig.2    in vergrössertem Massstab das konische  Ende der Ventilnadel und den Ventilsitz einer von  der     Fig.    1 etwas abweichenden Ausführungsform,       Fig.    3 eine weitere     Ausführungsform    des erfin  dungsgemässen     Brennstoffeinspritzventils.     



  In     Fig.    1 ist in einem Ventilkörper 1 eine Ventil  nadel 2 geführt. Die Nadel weist eine konische Fläche  3 auf, welche mit einem konischen Ventilsitz 4 zu  sammenwirkt. Der Brennstoff     wird    unter hohem  Druck durch eine Bohrung 5 in einen     Hohlraum    6  geführt und gelangt bei angehobener Nadel 2  durch Bohrungen 7 in den     Brennraum    der nicht dar  gestellten     Brennkraftmaschine.    Aus fertigungstechni  schen Gründen befindet sich     zwischen    der Nadel 3  und dem in den     Brennraum        hineinragenden    Teil  des Ventilgehäuses 1 ein Zwischenraum B.  



  Erfindungsgemäss sind die     Bohrungen    7 derart  angeordnet, dass sich deren     Einmündungen    in der  konischen Fläche 4 des Ventilsitzes befinden, in ei  nem Teil, welcher bei geschlossenem Ventil der ko  nischen Fläche 3 der Ventilnadel gegenüberliegt. Da  mit wird erreicht, dass nach jedem     Einspritzvorgang     durch die     Ventilnadel    2 die Bohrungen 7 verschlossen  werden, und auch die Verbindung des Zwischenrau  mes 8     mit    dem Brennraum des Motors unterbrochen  wird.

   Dadurch wird ein nachträgliches Tropfen des  Brennstoffes unterbunden.     Gleichzeitig    ist es mög  lich, den Zwischenraum 8 gegenüber den bekannten  Ausführungsformen bedeutend kleiner zu halten, so  dass die Menge des Brennstoffes, der vor der Ein  spritzung erwärmt wird,     minimal    ist. Demzufolge  ist auch die Menge des Brennstoffes, der durch  Wärmedehnung aus den Bohrungen austreten kann,  minimal.  



  Bei der üblichen vertikalen Anordnung des     Ein-          spritzventiles    befindet sich zudem der Zwischenraum  8 unter den Bohrungen 7, so dass der in diesem Zwi-           schenraum    enthaltene Brennstoff keine     Neigung    zum       Ausfliessen    hat.  



  Als     zusätzlicher    Effekt stellt sich bei der     anmel-          dungsgemässen    Anordnung ein weiches Aufsetzen der  Ventilnadel 3 auf den Ventilsitz 4 nach beendigter  Einspritzung ein. Der im Zwischenraum 8 abge  schlossene Brennstoff bildet     nämlich    ein     ölpolster,     welches ein hartes Aufsetzen der     Ventilnadel        ver-          hindert.     



  Das ermöglicht unter Umständen die Zulassung  höherer Flächenbelastung zwischen der     Ventilnadel     und dem Ventilsitz, was sich auf die     Dichtwirkung     günstig auswirkt. Gleichzeitig wird dabei das oft vor  kommende elastische Zurückspringen der Ventilna  del vermieden. Es tritt aber noch ein weiterer     vor-          teilhafter        Effekt    auf, und zwar der, dass der     Brenn-          stoff    aus dem     ölpolster    beim Aufsetzen der Ventil  nadel     mit    grosser Geschwindigkeit den Bohrungen 7  zugeführt und durch diese nach aussen geführt wird.

    Es stellt sich somit am Ende des Einspritzvorganges  nicht ein langsames Nachspritzen ein, sondern auch  der letzte Teil des Brennstoffes wird mit grosser  Geschwindigkeit in den     Brennraum    eingespritzt und  wirkungsvoll zerstäubt.  



  Es kann sich jedoch als erforderlich erweisen,  die     ölpolsterwirkung    abzuschwächen bzw. genau zu  dosieren. Entsprechende     Ausführungen    sind in den       Fig.    2 und 3 dargestellt.  



  In     Fig.    2 ist der     Konuswinkel    U um mindestens  2 , z. B. 2-5  grösser als der     Konuswinkel    V des  Sitzes. Die Darstellung in der Figur ist allerdings aus       Anschaulichkeitsgründen    stark übertrieben. Durch  diese Massnahme wird ein erhöhter Auflagedruck der       Ventilnadel    2 am äusseren Rand der konischen Fläche  3 erzielt, was die     Dichtwirkung    verbessert.

   Gleich  zeitig besteht jedoch unter dieser Auflagestelle zwi  schen den konischen Flächen 3 und 4 ein kleiner  Spalt, welcher die     Bremswirkung    des im Zwischen  raum 8 abgeschlossenen Brennstoffes mindert, da der  Brennstoff durch den Spalt zu den Düsenöffnungen  entweichen     kann.    Diese Bremswirkung kann durch  die Wahl der     Differenz    der Winkel U und V in  ihrer Grösse     gewählt    werden. Dabei gewinnt man  den     Vorteil    einer einfacheren Fabrikation, da geringe  Abweichungen der     Winkel    U und V von den vor  geschriebenen Werten keinen so grossen Einfluss auf  die Funktion des Ventils haben wie bisher.  



  Sollte in     gewissen        Fällen    das     Aufliegen    der ko  nischen Fläche 3 auf der äusseren Kante Schwierig  keiten bereiten, so ist es     möglich,    die Ventilnadel 2  mit einer     schmalen    konischen Fläche 12 zu versehen,  die den gleichen     Konuswinkel    aufweist, wie die Sitz  fläche 4. Am einfachsten geschieht dies durch Ein-    schleifen der Nadel 2 mit Hilfe von     Schleifpaste     am fertigen Ventil.  



  Die Ausführung nach     Fig.    3 entspricht im we  sentlichen der nach     Fig.    1. Diese weist in der Sitz  fläche 4 jedoch einen Kanal 14 auf, welcher auch bei  geschlossenem Ventil eine Verbindung des Zwischen  raumes 8 mit einer der Bohrungen 7 gewährleistet.  



  Bei den Ausführungen nach     Fig.    2 und 3 wird  zwar bei geschlossenem Ventil die Verbindung des  Zwischenraumes 8 mit den Bohrungen 7 nicht     völlig     unterbrochen. Es besteht jedoch nur eine stark ge  drosselte Verbindung, welche durch     Kapillarkräfte    ein  unerwünschtes     Austropfen    des Brennstoffes stark er  schwert. Dieser Effekt wird noch durch den     Effekt     unterstützt, dass zufolge der tieferen Anordnung des  Zwischenraumes 8 gegenüber den Öffnungen 7 der  Brennstoff überhaupt kein Bestreben zum Ausfliessen  zeigt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Brennstoffeinspritzventil einer Kolbenbrennkraft- maschine mit in den Brennraum ausmündenden, als Einspritzdüsen wirkenden Bohrungen und einer Ven tilnadel mit konischer Fläche, die mit einem ko nischen Ventilsitz zusammenwirkt, wobei diese die Verbindung von der Brennstoffleitung zu den Bohrun gen unterbricht, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein mündungen der Bohrungen - mindestens in geschlos sener Stellung des Ventils - sich in einem der koni schen Fläche der Ventilnadel gegenüberliegendem Teil der konischen Fläche des Ventilsitzes befinden.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Brennstoffeinspritzventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelwinkel der mit dem Ventilsitz zusammenwirkenden konischen Fläche der Nadel um mindestens 2 grösser ist als der Konuswinkel des Ventilsitzes, wobei der grösste Durchmesser der konischen Fläche der Nadel grösser ist als der Durchmesser, auf welchem sich die äusser sten Teile der Düsenöffnungen befinden.

   z. Brennstoffeinspritzventil nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die konische Fläche der Nadel am Aussenrand einen Teil mit einem Ko- nuswinkel aufweist, der gleich ist wie der Konuswin- kel des Ventilsitzes. 3. Brennstoffeinspritzventil nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Einmündungen der Düsenbohrungen durch einen Ka nal mit dem durch die Nadel abschliessbaren Raum des Einspritzventils verbunden ist.