Kraftstoffeinspritzgerät für Brennkraftmaschinen Die Schaffung einer
kombinierten Pumpedüse, d. h. der Vereinigung der Einspritzpumpe mit der
Einspritzdüse jeden Zylinders eines Motors zu einem einzigen Einspritzgerät, wird
schon lange angestrebt, stößt jedoch auf erhebliche praktische Schwierigkeiten.
Eine der wesentlichen Schwierigkeiten entsteht dann, wenn solch eine kombinierte
Pumpedüse für Fahrzeug-Dieselmotoren, d. h. für Motoren mit einem erheblichen
Drehzahlbereich, verwendet werden soll. Wenn hierbei die klassische Nadel-Einspritzdüse,
deren Oberseite entlastet sein muß, angewendet wird, entstehen, teils durch diese
Entlastung, vor allen Dingen aber durch die Abmessun 'g der dabei sich ergebenden
Düsenventilfedern, bauliche Abmessungen, welche die Verwendung eines solchen Einspritzgerätes
im Zylinderdeckel eines Fahrzeug-Dieselmotors praktisch unmöglich machen. Zusätzlich
entsteht die Notwendigkeit, mit den Druckkanälen um diese Feder herumzugehen. Dieses
bedeutet nicht nur Vergrößerung des schädlichen Raumes, sondern vor allem Erschwerung
der bei einer kombinierten Pumpedüse unerläßlich zuverlässigen Selbstentlüftung.Fuel injector for internal combustion engines The creation of a combined pump nozzle, i.e. H. The unification of the injection pump with the injection nozzle of each cylinder of an engine into a single injection device has long been sought, but has encountered considerable practical difficulties. One of the major difficulties arises when such a combined pump nozzle for vehicle diesel engines, i. H. for engines with a significant speed range, should be used. Here, when the classic needle injector, the top of which must be relieved is applied arise partly through this relief, but above all by the Abmessun 'g of this resulting nozzle valve springs, structural dimensions that the use of such injection device in the cylinder cover make a vehicle diesel engine practically impossible. In addition, there arises the need to go around this spring with the pressure channels. This not only means enlarging the harmful space, but above all it makes the self-ventilation, which is essential for a combined pump nozzle, more difficult.
Wird statt dessen aus Abmessungsgründen eine querschnittsbestimmte
offene Düse mit oder ohne einfachem Rückschlagventil verwendet, so ergibt sich ein
Einspritzgerät, dessen Spitzendruck im Quadrat der Zeitmenge, d. h. im Quadrat
des Drehzahlverhältnisses, steigt. In einem. bekannten Fall wird dementsprechend
bei voller Drehzahl von n = 1800 1/min mit 2000 atü eingespritzt, während
bei Leerlauf von n = 360 1/min nur 80 atü vorhanden sind. Bei Anlaßdrehzahlen
von etwa 100 1/min ist kaum von einer ernsthaften Zerstäubung zu sprechen.
Der hohe Druck bei Vollast kommt dabei der Verbrennung keineswegs fördernd 23 zustatten,
sondern wirkt in bezug auf das Einspritzgerät, insbesondere die Steuerkante und
Zerstäubungsbohrungen, sehr schnell verschleißend, 23 während der Zerstäubungsdruck
von 80atü bei den meisten Motorenverfahren keineswegs zu einer genügenden Leerlauf-Zerstäubung
und -Verbrennung reicht.If instead, for reasons of size, a cross-section-determined open nozzle with or without a simple non-return valve is used, the result is an injection device whose peak pressure is equal to the square of the amount of time, i.e. H. in the square of the speed ratio, increases. In one. known case is accordingly injected at full speed of n = 1800 rpm with 2000 atmospheres, while at idle speed of n = 360 rpm only 80 atmospheres are available. At starting speeds of around 100 1 / min, serious atomization can hardly be spoken of. The high pressure at full load is by no means beneficial to the combustion 23, but has a very fast wearing effect on the injection device, especially the control edge and atomization bores, 23 while the atomization pressure of 80atü in most engine processes by no means leads to sufficient idling atomization and -Burning is enough.
Die Erfindung vermeidet beide Schwierigkeiten zu große Abmessungen
und zu große Druckunterschiede - auf Grund der Erkenntnis dieser Zusammenhänge
durch Anwendung eines Düsen-Ventils, welches die Staudruckeigenschaften der klassischen
Nadeldüse erreicht, in den Abmessungen jedoch nicht sehr viel mehr benötigt als
eine offene Düse mit einfachem Rückschlagventil.The invention avoids both difficulties too large dimensions and too large pressure differences - on the basis of the knowledge of these relationships by using a nozzle valve, which achieves the dynamic pressure properties of the classic needle nozzle, but does not require much more in terms of dimensions than an open nozzle with a simple check valve .
Die Zeichnungen stellen Ausführungsbeispiele dar. In Fig.
1 ist eine kombinierte Pumpedüse dargestellt, deren KolbenbuchseC gemeinsam
mit dem DüsenmundstückD durch die VerschraubungE, in das Einspritzgerätgehause
A eingespannt ist. ' Im DüsenmundstückD ist das DüsenventilF mit dem
Düsenventilsitz G eingebaut. Das Düsenventil wird durch die FederH in Schließstellung
gehalten. Die Feder II lehnt sich gegen die beiden Muttern Vi an, welche als Federteller
ausgebildet sind. Gegen die obere der beiden Muttern V, lehnt sich die Feder til
des Druckventils Ti an. Die Feder Ul muß aus funktionellen Gründen, insbesondere
wegen der Entlüftung, so schwach gewählt werden, daß sie gegenüber der DüsenventilschließfederH
keine wesentliche Rolle spielt.The drawings represent exemplary embodiments. In FIG. 1 , a combined pump nozzle is shown, the piston bushing C of which is clamped into the injection device housing A together with the nozzle mouthpiece D through the screw connection E. '' The nozzle valve F with the nozzle valve seat G is built into the nozzle mouthpiece D. The nozzle valve is held in the closed position by the spring H. The spring II leans against the two nuts Vi, which are designed as spring plates. The spring til of the pressure valve Ti leans against the upper of the two nuts V. For functional reasons, in particular because of the ventilation, the spring U1 must be chosen so weak that it does not play an essential role in relation to the nozzle valve closing springH.
Wenn der Pumpenkolben B die Steueröffnung H, abgeschlossen hat und
der Arbeitshub beginnt, öffnet sich zunächst das Druckventil Tj, so daß nunmehr
der kleine Sitzdurchniesser Y, des Ventilkegels X, vom Druck beaufschlagt wird.
Wenn nun unter diesem Druck das Düsenventil F sich zum Verbrennungsraum hin bewegt,
ist die Verbindung zu den Zerstäubtingsbohrungen E noch nicht sofort hergestellt,
sondern der zylindrische Kopf des Ventilkegels X, hält noch schieberartig den Kraftstoffweg
geschlossen, bis nach weiterem Druckaufbau durch das weitere Zusammendrücken der
Düsenventilfede-r das Ventil F ganz öffnet und gegen den Boden des Düsenmundstückes
D geschleudert wird, welcher als Hubbegrenzer dient. Der Kraftstoff kann
durch die im Kopf des Düsenventilkegels Xi vorgesehenen Quernuten hindurchströmen
und über die Zerstäubungsbohrung E in den Zylinder zerstäuben.When the pump piston B has closed the control opening H, and the working stroke begins, the pressure valve Tj opens first, so that now the small seat diameter Y, of the valve cone X, is acted upon by pressure. If the nozzle valve F moves towards the combustion chamber under this pressure, the connection to the atomizing bores E is not immediately established, but the cylindrical head of the valve cone X, still keeps the fuel path closed like a slide, until after further pressure build-up due to further compression of the The nozzle valve spring opens the valve F completely and is thrown against the bottom of the nozzle mouthpiece D , which serves as a stroke limiter. The fuel can flow through the transverse grooves provided in the head of the nozzle valve cone Xi and atomize via the atomization bore E into the cylinder.
Wenn im weiteren Verlauf des Arbeitshubes des Pumpenkolbells B die
innere Kante der schraubenförmigen Steuernut 0, die Steuerbohrung Hi überläuft,
erfolgt die Entlastung des Arbeitsraumes G,
und damit eine Entlastung des
Düsenventils F, welches zu schließen beginnt. Der zylindrische Teil
des
Ventilkopfes Xi schließt hierbei nun ab, bevor der konische Sitz Y, erreicht ist.
Dadurch wird in be-
kannter Weise der Raum zwischen dem Düsenventilkegel X,
und der Zerstäubungsbohrung E vergrößert und entlastet bzw. noch in den Zerstäubungsbohrungen
E befindlicher Kraftstoff in das Innere des Düsenmundstückes D zurückgesaugt.If, in the further course of the working stroke of the pump piston B, the inner edge of the helical control groove 0 overflows the control bore Hi, the work chamber G is relieved and the nozzle valve F, which begins to close, is relieved. The cylindrical part of the valve head Xi now closes before the conical seat Y is reached. Thereby, in a known manner the space between the nozzle valve cone X, and the Zerstäubungsbohrung E increases and relieves or even in the Zerstäubungsbohrungen E befindlicher fuel into the interior of the nozzle tip D sucked back.
Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel an einem ähnlichen Einspritzgerät.
Im Düsenmundstück D ist in diesem Fall durch die Verschraubung F" die zugleich
als Sitz des Druckventils Ti dient, di'e Platte TV, eingespannt, welche als
Hubbegrenzer 'Jür das Druckventil dient, und die Führung G zum Düsenventil
F. Die Funktion des Düsenventils entspricht im übrigen genau derjenigen, welche
für Fig. 1 schon beschrieben ist. Als Hubbegrenzer für das Düsenventil F
dient hierbei nicht der Boden des Düsenmundstückes D selber, sondern das
Teil M,
welches zugleich mit seinen außermittig schrägen Bohrungen
V, als Drallstück für den Kraftstoff dient, bevor dieser durch die in diesem Fall
einzige Zerstäubungsbohrung E in den Brennraum tritt.Fig. 2 shows another embodiment of a similar injection device. In this case, in the nozzle mouthpiece D , the screw connection F ″, which also serves as the seat of the pressure valve Ti, clamps the plate TV , which serves as a stroke limiter, the pressure valve, and the guide G to the nozzle valve F. The function of the nozzle valve otherwise corresponds exactly to that which has already been described for Fig. 1. The base of the nozzle mouthpiece D itself is not used as the stroke limiter for the nozzle valve F, but the part M, which at the same time with its eccentrically inclined bores V, serves as a swirl piece for the fuel before it enters the combustion chamber through the only atomization bore E in this case.