CH684282A5

CH684282A5 - Fuel injection nozzle for internal combustion engines.

Info

Publication number: CH684282A5
Application number: CH231191A
Authority: CH
Inventors: Rinsum Cornelis Dipl-Ing Van
Original assignee: Rinsum Cornelis Van
Priority date: 1990-10-27
Filing date: 1991-08-05
Publication date: 1994-08-15
Also published as: GB2249134A; DE4034203A1; FR2668545A1; DE4034203C2; GB2249134B; GB9122700D0

Description

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CH 684 282 A5 CH 684 282 A5

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Beschreibung description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen gemäss dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs. Der Zweck einer derartigen Kraftstoff-Einspritzdüse besteht darin, die mit den wechselnden Lastzuständen einer Brennkraftmaschine verbundenen variablen Einspritzmengen von Kraftstoff immer mit optimaler Strahlbildung in den Brennraum eines Zylinders einzubringen. The invention relates to a fuel injection nozzle for internal combustion engines according to the preamble of the first claim. The purpose of such a fuel injection nozzle is to always introduce the variable injection quantities of fuel associated with the changing load conditions of an internal combustion engine into the combustion chamber of a cylinder with optimal jet formation.

Aus der EP 0 246 373 A1 ist eine gattungsge-mässe Kraftstoff-Einspritzdüse bekannt geworden, bei der der extrem weit in den Brennraum hineinragende Düsenkörper einer hohen Wärmebelastung ausgesetzt ist. Die für eine gute Strahlbildung über den ganzen Betriebsbereich erforderliche gleichbleibende Dichtheit des Schiebesitzes zwischen Düsenkörper und Düsennadel ist aufgrund der hohen Wärmebelastung nicht zu erwarten. Ausserdem bedingt die becherförmige Ausbildung des brennraum-seitigen Einspritzdüsenendes der bekannten Anordnung ein grosses Restvolumen von Kraftstoff, das ein unerwünschtes Nachtropfen von Kraftstoff und eine Verkokung des Düsenendes zur Folge hat. From EP 0 246 373 A1 a generic fuel injection nozzle has become known, in which the nozzle body, which extends extremely far into the combustion chamber, is exposed to a high thermal load. The constant tightness of the sliding seat between the nozzle body and nozzle needle, which is necessary for good jet formation over the entire operating range, is not to be expected due to the high thermal load. In addition, the cup-shaped design of the combustion chamber-side injection nozzle end of the known arrangement requires a large residual volume of fuel, which results in undesired dripping of fuel and coking of the nozzle end.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Kraftstoff-Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen zu schaffen, die stufenlos steuerbare Einspritzquerschnitte aufweist und eine gute Strahlbildung im ganzen Betriebsbereich sicherstellt. It is therefore an object of the invention to provide a fuel injection nozzle for internal combustion engines which has infinitely controllable injection cross sections and ensures good jet formation in the entire operating range.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst und mit dem Merkmal von Anspruch 2 weiter ausgestaltet. This object is achieved according to the invention with the characterizing features of the first claim and further developed with the feature of claim 2.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass sich bei geschlossener Kraftstoff-Einspritzdüse nach einem Einspritzvorgang kein Restvolumen von Kraftstoff bildet und somit das unerwünschte Nachtropfen vermieden ist, dass keine Verkokung von Restkraftstoff auftritt, dass die beim Öffnen des Einspritzventils sich ergebenden Einspritzöffnungen mit rechteckigem Querschnitt Spritzstrahlen mit nahezu gleicher Strahlenergie und Strahllänge wie die sonst üblichen Düsenbohrungen ergeben, und dass die Güte der Spritzstrahlen im ganzen Betriebsbereich bei grossen und kleinen Einspritzmengen gleichbleibend gut ist. The advantages achieved by the invention are, in particular, that when the fuel injection nozzle is closed, no residual volume of fuel is formed after an injection process and thus undesired dripping is avoided, that no coking of residual fuel occurs, that the injection openings that result when the injection valve is opened coexist Rectangular cross-section Spray jets with almost the same jet energy and jet length as the usual nozzle bores, and that the quality of the spray jets is consistently good in the entire operating range with large and small injection quantities.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher beschrieben. Es zeigt: An embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below. It shows:

Fig. 1 Teil-Längsschnitt der Einspritzdüse nach Linie l-l in Fig. 2; Fig. 1 partial longitudinal section of the injection nozzle along line l-l in Fig. 2;

Fig. 2 Querschnitt der Einspritzdüse nach Linie II-II in Fig. 1; Fig. 2 cross section of the injector according to line II-II in Fig. 1;

Fig. 3 Schnitt-Abwicklung entsprechend Linie IIIIII in Fig. 2. 3 section processing according to line IIIIII in Fig. 2nd

Eine Kraftstoff-Einspritzdüse weist einen Düsenkörper 11 auf, der im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine befestigt ist und mit seinem unteren Ende 13 in den Brennraum eines Zylinders hineinragt. Innerhalb des Düsenkörpers 11 ist eine Düsennadel 12 axialbeweglich angeordnet, die gegen die Kraft einer nicht dargestellten Feder vom Kraftstoffdruck in Offenstellung bringbar ist. Mittels einer nicht dargestellten Einrichtung ist der Öffnungshub der Düsennadel 12 einstellbar. A fuel injection nozzle has a nozzle body 11 which is fastened in the cylinder head of an internal combustion engine and projects with its lower end 13 into the combustion chamber of a cylinder. Within the nozzle body 11, a nozzle needle 12 is axially movable, which can be brought against the force of a spring, not shown, from the fuel pressure to the open position. The opening stroke of the nozzle needle 12 is adjustable by means of a device, not shown.

Am brennraumseitigen Ende der Düsennadel 12 sind vier am Umfang verteilte, radiale Stege 14 mit begrenzter axialer Länge angeordnet, die in entsprechende kronenartig am Ende 13 des Düsenkörpers 11 ausgebildete Radialnuten 15 axialver-schieblich eingreifen. Arranged at the end of the nozzle needle 12 on the combustion chamber side are four radial webs 14 of limited axial length distributed around the circumference, which engage axially displaceably in corresponding radial grooves 15 formed at the end 13 of the nozzle body 11.

Zwischen Stegfussdurchmesser 16 der Düsennadel 12 und dem Durchmesser des Düsennadel-schaftes 17 ist ein kegeliger Ventilsitz 18 ausgebildet, der mit einer entsprechenden Gegenfläche des Düsenkörpers 11 in geschlossenem Zustand des Kraftstoff-Einspritzventils dichtend zusammenwirkt. Between the web root diameter 16 of the nozzle needle 12 and the diameter of the nozzle needle shaft 17, a conical valve seat 18 is formed, which cooperates sealingly with a corresponding counter surface of the nozzle body 11 in the closed state of the fuel injection valve.

Bei einer Öffnung des Einspritzventils mit einem Teilhub 19 der Düsennadel 12 bilden sich zwischen den Radialnuten 15 des Düsenkörpers 11 und den Stegen 14 der Düsennadel 12 Einspritzöffnungen 20 aus. When the injection valve is opened with a partial stroke 19 of the nozzle needle 12, injection openings 20 are formed between the radial grooves 15 of the nozzle body 11 and the webs 14 of the nozzle needle 12.

Die am Düsennadeischaft 17 im Bereich des Ventilsitzes 18 in Anzahl und Breite der Stege 14 ausgebildeten Axialnuten 21 bewirken bei geöffnetem Einspritzventil eine strömungsgünstige Umlen-kung des Kraftstoffs aus dem Raum 22 in die Einspritzöffnungen 20. The axial grooves 21 formed on the nozzle needle shaft 17 in the region of the valve seat 18 in the number and width of the webs 14 bring about a flow-efficient deflection of the fuel from the space 22 into the injection openings 20 when the injection valve is open.

Die Neigung des kegeligen Ventilsitzes 18 gibt die Strahlrichtung, den sogenannten Höhenspritz-winkel, für den aus den Einspritzöffnungen 20 austretenden Kraftstoff vor. Zur Abstimmung der Einspritzung auf die Brennraumform kann für die Neigung des Ventilsitzes 18 ein optimaler Wert ausgeführt werden. The inclination of the conical valve seat 18 specifies the jet direction, the so-called height spray angle, for the fuel emerging from the injection openings 20. In order to match the injection to the shape of the combustion chamber, an optimal value can be carried out for the inclination of the valve seat 18.

Claims

1.Fuel injection nozzle for internal combustion engines with a nozzle needle guided in a nozzle body, several approximately radially directed injection openings in the nozzle body interacting with the nozzle needle and resulting in differently resulting injection cross sections due to different positions of the nozzle needle and nozzle body, characterized in that at the end of the combustion chamber Nozzle needle (12) of a plurality of radial webs (14) of limited axial length distributed around the circumference are designed such that the nozzle body (11) has at its end (13) cooperating with the nozzle needle (12) radial grooves (15) arranged in a crown-like manner that the webs (14) of the nozzle needle (12) in the assembled state of the injection nozzle in the radial grooves (15) of the nozzle body (11) are axially displaceable and that between the web root diameter of the nozzle needle (12) and the diameter of the nozzle needle shaft (17) there is an annular, conical valve seat ( 18th ) is trained.

2. Fuel injection nozzle for internal combustion engines according to claim 1, characterized in that axial grooves (21) in the number and width of the webs (14) are arranged on the nozzle needle shaft (17) in the region of the valve seat (18).

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