DE1049635B

DE1049635B - Device for electrically measuring the stroke of nozzle needles for fuel injection nozzles of internal combustion engines

Info

Publication number: DE1049635B
Application number: DENDAT1049635D
Authority: DE
Inventors: Stuttgart und Otto Hahn Stuttgart-Feuerbach Dipl.-Ing. Hans Steinbrenner
Original assignee: Daimler-Benz Aktiengesellschaft, Stuttgart-Untertürkheim
Publication date: 1959-01-29

Description

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DEUTSCHESGERMAN

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INTERNAT. KL. F 02 fINTERNAT. KL. F 02 f

PATENTAMTPATENT OFFICE

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D 162771 a/46 C² D 162771 a / 46 C ²

ANMELDETAG: 4. NOVEMBER 1953REGISTRATION DATE: NOVEMBER 4, 1953

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 29. J A N U A R 19 5 9NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF THE
EDITORIAL: JANUARY 29, 19 5 9

Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Verbesserung und Ausgestaltung von Vorrichtungen zum elektrischen Messen des Hubes von Düsennadeln für Brennstoffeinspritzdüsen von Brennkraftmaschinen mit einem mittels einer veränderlichen Induktivität arbeitenden, mit dem Düsennadelende verbundenen Geber, der an die Meßbrücke eines mit T.rägerfrequenzmodulation arbeitenden Meß- und Anzeigegerätes angeschlossen ist.The invention relates to a further improvement and configuration of devices for electrical measurement of the stroke of nozzle needles for fuel injection nozzles of internal combustion engines with a working by means of a variable inductance, connected to the nozzle needle end Encoder attached to the measuring bridge of a measuring and display device working with carrier frequency modulation connected.

Die Erfindung besteht darin, daß der Geber in an sich bekannter Weise als Tauchkern ausgebildet ist, dessen durch einen mittleren, nicht magnetisierbaren Abschnitt getrennte magnetisierbare Abschnitte von außen her in eine in der erwähnten Meßbrücke angeordnete, aus axial unmittelbar nebeneinanderliegeriden Spulen bestehende Doppelspule wechselweise eintauchen, die in demselben brennstofrührenden Raum, in welchem dasjenige Ende der beweglichen Düsenventilteile eintaucht, an dem die Schließfeder angreift, untergebracht ist.The invention consists in that the encoder is designed in a manner known per se as a plunger core, its magnetizable sections separated by a central, non-magnetizable section of from the outside into one arranged in the mentioned measuring bridge, from axially directly adjacent to each other Coils alternately immerse existing double coils that are in the same fuel-contacting room, in which that end of the movable nozzle valve parts is immersed, on which the closing spring engages, is housed.

Durch die Erfindung wird ein baulich extrem kleines Gerät mit sehr kleiner hin- und herbeweglicher Masse geschaffen, welche die Ventilnadelbewegung praktisch nicht beeinträchtig. Außerdem arbeitet die Erfindung ohne jegliche die Empfindlichkeit des Gerätes nachteilig beeinflussende Spaltverbindung. Außerdem arbeitet das Gerät sehr feinfühlig, spricht rasch an und kann in jede Einspritzdüse eingebaut oder mit dieser Düse so zusammengebaut werden, daß kein oder nur sehr wenig Raum unmittelbar hinter der Düse zusätzlich beansprucht wird.The invention makes a structurally extremely small device with a very small back and forth movable Created mass, which practically does not affect the valve needle movement. In addition, the Invention without any gap connection adversely affecting the sensitivity of the device. aside from that the device works very sensitively, responds quickly and can be built into or with every injection nozzle This nozzle can be assembled so that no or very little space immediately behind the nozzle in addition is claimed.

In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing, the invention is shown in two embodiments, namely shows

Fig. 1 den Längsschnitt einer sich nach einwärts undFig. 1 is a longitudinal section of an inward and

Fig. 2 den Längsschnitt einer sich nach auswärts öffnenden Einspritzdüse für Brennkraftmaschinen,2 shows the longitudinal section of an outwardly opening injection nozzle for internal combustion engines,

Fig. 3 das Schaltschema eines Trägerfrequenzmodulationsgerätes. 3 shows the circuit diagram of a carrier frequency modulation device.

Wie die Fig. 1 zeigt, entspricht die Düse in ihrem allgemeinen Aufbau den !landesüblichen Einspritzdüsen. Sie besteht aus zwei äußeren Schraubteilen 1 und 2, welche die Nadelführung 3 mit den Brennstoffzuleitungskanälen 4, 4 a und 4& einschließen. Das rückwärtige Ende ,des Schraubteiles 2 ist durch eine Schraubkappe 5 abgeschlossen, in welcher die Brennstoff zuleitung durch einen Kanal 4 c fortgesetzt ist. Die·Ventilnadel 6 selbst sitzt mit ihrer Spitze 6a auf der Innenseite der Einspritzdüsenmündung auf. Ihr rückwärtiges Ende 6 b ist auf einen kleineren Durchmesser abgesetzt und trägt ein als Federteller wirkendes Zwischenstück 7, auf welchem die Nadelrückführfeder 8 unmittelbar aufliegt. Das rückwärtige Ende der Feder 8 stützt sich gegen einen Federteller 9, Vorrichtung zum elektrischen Messen
des Hubes von Düsennadeln ^:,
für Brennstoffeinspritzdüsen
von BrennkraftmaschinenAs FIG. 1 shows, the general structure of the nozzle corresponds to the injection nozzles customary in the country. It consists of two outer screw parts 1 and 2, which enclose the needle guide 3 with the fuel supply channels 4, 4 a and 4 &. The rear end of the screw part 2 is closed by a screw cap 5, in which the fuel supply line is continued through a channel 4 c . The valve needle 6 itself is seated with its tip 6a on the inside of the injection nozzle orifice. Your rear end 6 b is offset to a smaller diameter and carries an intermediate piece 7 acting as a spring plate on which the needle return spring 8 rests directly. The rear end of the spring 8 is supported against a spring plate 9, a device for electrical measurement
the stroke of the nozzle ^needles:
for fuel injectors
of internal combustion engines

Anmelder:Applicant:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Dipl.-Ing. Hans Steinbrenner, Stuttgart,Dipl.-Ing. Hans Steinbrenner, Stuttgart,

und Otto Hahn, Stuttgart-Feuerbach,and Otto Hahn, Stuttgart-Feuerbach,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

dessen mittlerer, innerhalb der Feder liegender Abschnitt 9 α topf artig nach unten gezogen ist. In diesem Ventiltellertopf sind zwei Spulen 10,10 übereinander angeordnet. In diese taucht ein Kernstift 11 ein, dessen unteres Ende an der Stirnfläche des Zwischenstückes 7 befestigt ist und der in einem oberhalb des Ventiltellers 9 angeordneten Zwischenstück 12 steckt, das in die Kappe 5 hineinragt. Der Kernstift 11 besteht aus Weicheisen und weist einen mittleren Nichteisenabschnitt 10a, z.B. aus Messing, auf. Es liegt dieser Messingabschnitt in solcher Höhe, zwischen den Spulen 10, 10, daß er in jede der Spulen angenähert gleich weit eintaucht. Die Spulen 10, 10 gehören dem Meßzweig einer Brücke B (Fig. 3) eines mittels Trägerfrequenzmodulation_ _arbeitenden_„Gerätes _ an. -""Diewhose middle, lying within the spring section 9 α is pulled down like a pot. In this valve disk pot, two coils 10, 10 are arranged one above the other. A core pin 11, the lower end of which is fastened to the end face of the intermediate piece 7 and which is inserted in an intermediate piece 12 arranged above the valve disk 9 and protruding into the cap 5, dips into this. The core pin 11 is made of soft iron and has a central non-ferrous section 10a, for example made of brass. This brass section is at such a height between the coils 10, 10 that it dips into each of the coils to approximately the same extent. The coils 10, 10 belong to the measuring branch of a bridge B (FIG. 3) of a "device" which operates by means of carrier frequency modulation. -""The

"Brücke B wird durch einen GeneratorG_mit Trägerfrequenz__xersoxgl..XTer JbTruckeTTliFein Verstärker V, diesem ein Demodulator D und diesem eine Siebkette 5¹ nachgeschaltet, deren Ausgang zu einem Oszillographen O führt. Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende:-" Bridge B is connected by a generatorG_with carrier frequency__xersoxgl..XTer JbTruckeTTliFein amplifier V, followed by a demodulator D and a filter chain 5 ¹ , the output of which leads to an oscilloscope O. The mode of operation of the device described is as follows: -

Ein in der Leitung 4 c auftretender Brennstoff druck setzt sich über die Kanäle 4 b, 4 α und 4 bis in den Raum 13 nahe dem unteren Ende der Düsennadel fort und bewirkt, daß sich die Nadel 6 unter Anspannung der Feder 8 nach oben bewegt. Sobald der Druck in der Leitung 4 c bis zum Raum 13 nachläßt, schließt die Feder 8 die Einspritzdüsenmündung wieder ab. Deren Nadelbewegung folgt auch das Zwischenstück 7 mit dem Tauchkern 11, 11a, und jedeBewegung_dieses_ Ker nes_Jiat_aujcli_dne_Äjidening^^eFTn^ üktlvitat_derA fuel pressure occurring in the line 4 c continues through the channels 4 b, 4 α and 4 to the space 13 near the lower end of the nozzle needle and causes the needle 6 to move under tension of the spring 8 upwards. As soon as the pressure in the line 4 c decreases up to the space 13, the spring 8 closes the injection nozzle mouth again. Their needle movement is also followed by the intermediate piece 7 with the plunger core 11, 11a, and each movement_dieses_ Ker nes_Jiat_aujcli_dne_Äjidening ^^ eFTn ^ üktlvitat_der

.- ■■ 809 747/157.- ■■ 809 747/157

_Spulen 10. 10 zur Folge, die am Oszillographen 0 in Form einer auf- und wieder absteigenden Kurve aufgezeichnet wird._S pulse 10. 10 to r sequence that is recorded on oscilloscope 0 in the form of an ascending and descending curve.

schlages, von einer Jaestimmnten. Grundlinie ab, entsgHcIitdem Düsennadeihub in einembesFimmten Maßstab. Auf die gleiche Weise kann auch eine Messung des Nadelhubes der Anordnung nach Fig. 2 vorgenommen werden. Bei dieser wird eine nach außen sich bewegende Ventilnadel 14 durch den Druck einer Feder 15 in Schließlage auf seinem Sitzteil 29 gehalten und der Tauchkern 11, 11a als Verlängerung des Ventilnadelschaftes 14a an dessen rückwärtigem Ende befestigt. Es können Kern und Ventilnadel auch aus einem Stück bestehen. Das die Spulen 10,10 enthaltende Zwischenstück 16 ist durch einen Schraubring 17 im Teil 18 des aus zwei weiteren Schraubteilen 19 und 20 bestehenden Düsenkörper festgehalten. Die Kabelzuführung zu den Spulen 10 erfolgt durch die oberen Schraub- und Dichtungsstopfen 21, 22 und durch die. Isoliereinsätze 30 und 31. Der Einsatz 30 wirkt gleichzeitig als druckfeste Dichtung. Es können die Kabel aber auch von der Seite her zugeführt werden. Der Kraftstoff fließt durch die Leitung 23 in den Raum 24 sowie in den Raum 27, wo er an dem Ventilnadelf ührungskopf 28 vorbeiströmend das Ventil unter Überwindung der Kraft der Feder 15 von seinem Sitz abhebt. Mit der Ventilnadel 14, 14 a bewegt sich auch der Tauchkern 11, 11a. Seine Bewegung wird durch den Oszillographen zur Anzeige gebracht, wie dies weiter oben für das Ausführungsbeispiel von Abb. 1 bereits beschrieben worden ist.blow, from a yes-vote. Baseline from, corresponds to the nozzle needle lift on a specific scale. The needle stroke of the arrangement according to FIG. 2 can also be measured in the same way. In this case, an outwardly moving valve needle 14 is held in the closed position on its seat part 29 by the pressure of a spring 15 and the plunger core 11, 11a is attached to its rear end as an extension of the valve needle shaft 14a. The core and valve needle can also consist of one piece. The intermediate piece 16 containing the coils 10, 10 is held in place by a screw ring 17 in part 18 of the nozzle body consisting of two further screw parts 19 and 20. The cable feed to the coils 10 takes place through the upper screw and sealing plugs 21, 22 and through the. Isolating inserts 30 and 31. The insert 30 also acts as a pressure-tight seal. The cables can also be fed in from the side. The fuel flows through the line 23 into the space 24 and into the space 27, where it flows past the valve needle guide head 28 and lifts the valve from its seat, overcoming the force of the spring 15. The plunger core 11, 11a also moves with the valve needle 14, 14 a. Its movement is displayed by the oscilloscope, as has already been described above for the embodiment of FIG.

Wegen des Temperatureinflusses ist auch die Änderung des Ohmschen Widerstandes zu berücksichtigen. Die Wicklung für die Spulen 10 besteht deshalb zweckmäßig aus einem Werkstoff mit einem sehr kleinen, gegebenenfalls bei ansteigender Temperatur zurückgehenden Temperaturkoeffizienten.Because of the influence of temperature, the change in ohmic resistance must also be taken into account. The winding for the coils 10 is therefore expedient from a material with a very small, possibly decreasing with increasing temperature Temperature coefficient.

Claims

Patent claims:

1. Device for electrically measuring the stroke of nozzle needles for fuel injection nozzles of internal combustion engines, with a working by means of a variable inductance, with the end of the nozzle needle connected to the measuring bridge of a with carrier frequency modulation working measuring and display device is connected, characterized in that the Donor is designed in a manner known per se as a plunger core, the result of which is a central, not magnetizable section ^ separating magnetizing ears " Sections from "~ outer" into one in the "mentioned measuring bridge arranged, consisting of axially directly adjacent coils Alternately immerse the double coil, which is in the same fuel-carrying space in which that end of the movable nozzle valve parts is immersed, on which the closing spring engages, is housed.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the transmitter coils are known per se Winding with a very small or possibly increasing temperature again have decreasing temperature coefficients.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the double coil in one in the Nozzle-needle closing spring protruding cup-like recess of the fixed spring abutment is arranged.

Considered publications:

German patent specifications No. 366 223, 852 155,
369, 889 986, 894 452;

German patent application L 10 497 IXb / 42d (announced on August 27, 1953);

U.S. Patent No. 2,113,376;

Book by P f 1 e r: "Electrical measurement of mechanical quantities", 1948, p. 69;

Book by Den Hartog / Mesmer: "Mechanical Vibrations", 1952, pp. 74 to 77;

Book by B1 a u m: »The law of injection of high-speed Dieselmaschine ", VDI-Verlag, Berlin, 1942, pp. 42 and 43;

"Archive for Technical Measurement ATM" Sheet Z 931-1, July 1932.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings