DE1053244B

DE1053244B - Fuel injector

Info

Publication number: DE1053244B
Application number: DEA23673A
Authority: DE
Inventors: Sidney E Miller
Original assignee: American Bosch Arma Corp
Current assignee: Ambac International Corp
Priority date: 1955-10-28
Filing date: 1955-10-28
Publication date: 1959-03-19

Description

Kraftstoff-Einspritzdüse Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoff-Einspritzdüse und bezweckt hauptsächlich, eine Einspritzdüse zu schaffen, die fertigungstechnisch besonders einfach gehalten ist, hinsichtlich ihrer Funktion aber vollauf befriedigt.Fuel Injector The invention relates to a fuel injector and its main purpose is to create an injection nozzle that is technically is kept particularly simple, but fully satisfied with regard to its function.

Die bekannten Einspritzdüsen sind vielteilig. Zur Herstellung ihrer Einzelteile und zum Zusammenbau wird verhältnismäßig viel Arbeitszeit benötigt. Hinzu kommt, daß nicht nur für die Fertigung der Einzelelemente, sondern auch für deren Montage hochwertige Facharbeiter benötigt werden.The known injection nozzles are made up of many parts. To make their A relatively large amount of working time is required for individual parts and for assembly. In addition, not only for the production of the individual elements, but also for the assembly of which high-quality skilled workers are required.

So ist eine Einspritzdüse bekanntgeworden, die innerhalb eines konisch zulaufenden Gehäuses ein zu einer Baueinheit vereinigtes Ventil aufnimmt. Das Ventil besitzt einen als Sitz ausgebildeten Kopf und einen an den Kopf anschließenden Schaft, welcher durch eine als Ventilsitz ausgebildete Ringscheibe hindurchragt und an seinem dem Kopf abgewandten Ende ein Widerlager aufweist, gegen welches eine an der Ringscheibe sich abstützende Feder drückt. Das Ventil mit seinem Schaft und der als Ventilsitz ausgebildeten Ringscheibe ist mitsamt der Feder zu einer Baueinheit vereinigt. Die Ringscheibe setzt sich in ein Düsenteil ein und wird über eine Abstandsbüchse von einem an das Düsenteil anschließenden hohlzylindrischen Bauteil in seiner Lage gehalten, wobei dem hohlzylindrischen Bauteil eine Mutter vorgeschaltet ist. Das Düsenteil und das hohlzylindrische Bauteil sind zusammen mit der Mutter in das Gehäuse eingebaut, das an der dem Düsenteil abgewandten Seite zur Halterung von Düsenteil, hohlzylindrischen Bauteil und Mutter umgebördelt ist. Das so entstehende Bauteil, welches das Ventil und eine diesem zugeordnete Düse umfaßt, ist in einem gesonderten Düsenhalter eingebaut. Neben dem Düsenhalter, der ein Präzisionsdrehteil darstellt, ist eine Vielzahl von Einzelteilen mit genauen Paßmaßen zum Aufbau der bekannten Einspritzdüse erforderlich. Hinzu kommt, daß der Zusammenbau nur von hochwertigen Fachkräften durchgeführt werden kann.For example, an injection nozzle has become known that is conical within a tapered housing accommodates a valve combined to form a structural unit. The valve has a head designed as a seat and a shaft adjoining the head, which protrudes through an annular disc designed as a valve seat and on his the end facing away from the head has an abutment against which one on the washer supporting spring presses. The valve with its stem and the valve seat formed washer is combined with the spring to form a structural unit. the The ring disc is inserted into a nozzle part and is secured by a spacer sleeve a hollow cylindrical component adjoining the nozzle part is held in its position, wherein a nut is connected upstream of the hollow cylindrical component. The nozzle part and the hollow cylindrical component are built into the housing together with the nut, the hollow-cylindrical one on the side facing away from the nozzle part for holding the nozzle part Component and nut is flanged. The resulting component, which is the valve and a nozzle associated therewith is installed in a separate nozzle holder. In addition to the nozzle holder, which is a precision turned part, there are a large number of Individual parts with exact fitting dimensions are required for the construction of the known injection nozzle. In addition, the assembly can only be carried out by high-quality specialists can.

Bei einer anderen bekannten Einspritzdüse ist das Ventil als Kolbenventil ausgebildet. Sein Zylinder ist innerhalb eines Gehäuses eingebaut. Dieses ist hierzu hohlzylindrisch ausgebildet und an der einen Stirnseite mit einer ringförmigen Erweiterung versehen, in welche sich ein Bund des Zylinders einsetzt. Dem Bund ist eine Scheibe mit einer mittigen Düsenöffnung vorgeschaltet. Durch Umbördeln der zugehörigen Gehäusestirnseite wird der Zylinder mit der Scheibe im Gehäuse festgehalten. Innerhalb des Zylinders kann der Kolben des Ventils axial bewegt werden. Er weist an seinem freien Ende ein Widerlager für eine Druckfeder auf, die sich mit dem anderen Ende auf einem Bund des Gehäuses abstützt und bestrebt ist, den Kolben nach außen zu drücken. Der Kolben und die Feder können erst eingebaut werden, nachdem der Zylinder im Gehäuse befestigt worden ist. Dabei kann der Einbau des Kolbens und der Feder nur von der offenen Stirnseite des Gehäuses aus vorgenommen werden. Um ein Herausgleiten des Kolbens nach erfolgtem Einbau zu unterbinden, müssen besondere Vorkehrungen von der stirnseitigen Öffnung des Gehäuses aus getroffen werden.In another known injection nozzle, the valve is a piston valve educated. Its cylinder is built into a housing. This is for this Hollow cylindrical and on one end face with an annular extension provided, in which a collar of the cylinder is inserted. The covenant is a disc upstream with a central nozzle opening. By flanging the associated housing face the cylinder is held with the disc in the housing. Inside the cylinder the piston of the valve can be moved axially. It points at its free end an abutment for a compression spring, which is with the other end on one The collar of the housing is supported and seeks to push the piston outward. Of the Piston and spring can only be installed after the cylinder is in the housing has been attached. The installation of the piston and the spring can only be done by the open face of the housing can be made. To prevent the To prevent the piston after installation, special precautions must be taken by the front opening of the housing can be taken from.

Auch diese Einspritzdüse umfaßt eine große Anzahl von Präzisionseinzelteilen, deren Herstellung teuer ist. Außerdem gestaltet sich der Zusammenbau der Einzelteile schwierig. Insbesondere bedarf es hierzu der Heranziehung von Facharbeitern.This injection nozzle also comprises a large number of precision components, which are expensive to manufacture. In addition, the assembly of the individual parts is designed difficult. In particular, this requires the use of skilled workers.

Bei einem weiteren bekannten Einspritzventil ist ein Ventilkegel, an den ein Schaft anschließt, durch den Boden eines becherförmigen Bauteiles geführt und auf der Gegenseite mit einem Widerlager versehen, gegen welches sich eine Druckfeder abstützt, die mit ihrem anderen Ende am Boden des becherförmigen Bauteils anliegt. Der Ventilkegel und das becherförmige Bauteil sind zusammen mit der Feder zu einer Baueinheit vereinigt. Diese Baueinheit ist in einem Rohrzylinder untergebracht, welcher an der einen Stirnseite einen Ringbund aufweist, gegen den sich eine dem becherförmigen Bauteil vorgeschaltete, einen Ventilsitz bildende Ringscheibe abstützt. Der Rohrzylinder ist mit einem weiteren Bauteil vereinigt, der einen axialen Kraftstoffdurchgang aufweist. Die Verbindung zwischen diesem-Bauteil und dem Rohrzylinder erfolgt über Gewinde.In another known injection valve, a valve cone is to which a shaft adjoins, passed through the bottom of a cup-shaped component and provided on the opposite side with an abutment against which a compression spring is located supported, which rests with its other end on the bottom of the cup-shaped component. The valve cone and the cup-shaped component are together with the spring to one Unit united. This unit is housed in a tubular cylinder, which has an annular collar on one end face, against which a dem Cup-shaped component upstream, a valve seat forming annular disc is supported. The tubular cylinder is combined with a further component, which is an axial fuel passage having. The connection between this component and the tubular cylinder takes place via thread.

Auch diese Einspritzdüse weist verhältnismäßig viele Einzelteile auf, die in der Mehrzahl hochwertige, maßhaltige Drehteile darstellen. Der Zusammenbau der Einzelteile kann nur von Facharbeitern durchgeführt werden.This injection nozzle also has a relatively large number of individual parts, which are mostly high-quality, dimensionally accurate turned parts. The assembly the individual parts can only be carried out by skilled workers.

Durch die Erfindung wird nun der Aufbau der Einspritzdüse wesentlich vereinfacht. Die Zahl der Einzelteile wird beträchtlich verringert. Auch werden nur geringe Anforderungen an die Maßhaltigkeit gestellt. Hinzu kommt, daß der Zusammenbau nicht mehr von hochwertigen Fachkräften erfolgen muß.As a result of the invention, the structure of the injection nozzle is now essential simplified. The number of items is reduced considerably. Also be only low requirements are placed on the dimensional accuracy. In addition, the assembly no longer has to be done by high-quality specialists.

Hierzu wird bei der Erfindung ausgegangen von einer Kraftstoff-Einspritzdüse mit einem in Strömungsrichtung des Kraftstoffes öffnenden Ventil mit einem als Sitz ausgebildeten Kopf und einem an den Kopf anschließenden Schaft, welcher durch eine als Ventilsitz ausgebildete Ringscheibe hindurchragt und an seinem dem Kopf abgewandten Ende ein Widerlager für eine sich an ihrem anderen Ende auf der Scheibe abstützende Feder aufweist, wobei die genannten Teile eine fertige Baueinheit bilden, die in ein sie aufnehmendes Gehäuse einbesetzt und durch Umbördeln eines Randes des Gehäuses darin befestigt ist. An einer solchen Einspritzdüse besteht die Erfindung darin, daß als Gehäuse der Düsenhalter dient, welcher einen axialen Kraftstoffdurchgang aufweist, der am Austrittsende zu einer, die Ventil-Baueinheit aufnehmenden Kammer erweitert ist, in welcher sich das mit einer kugeligen Sitzfläche versehene Ventil in an sich bekannter Weise frei einstellen kann, wobei die Scheibe unmittelbar an einer Schulter des Düsenhalters anliegt und an diese unmittelbar vom in an sich bekannter Weise umgebördelten Rand des Düsenhalters angepreßt wird.For this purpose, the invention is based on a fuel injection nozzle with a valve that opens in the direction of flow of the fuel and has a seat trained head and a shaft adjoining the head, which by a formed as a valve seat annular disc protrudes and facing away from the head End of an abutment for one supported at its other end on the disc Has spring, said parts forming a finished structural unit, which is shown in a housing accommodating them and by crimping an edge of the housing is attached in it. On such an injection nozzle, the invention consists in that serves as the housing of the nozzle holder, which has an axial fuel passage has, which at the outlet end to a, the valve assembly receiving chamber is expanded, in which the valve provided with a spherical seat can freely adjust in a manner known per se, the disc immediately on rests against a shoulder of the nozzle holder and directly from it in itself known way beaded edge of the nozzle holder is pressed.

Die erfindungsgemäße Düse umfaßt zum einen nur wenig Einzelteile und ist -zum andern so aufgebaut, daß funktionswichtige Teile vor dem Einbau zu einem vormontierten Bauteil vereinigt werden können. Sie läßt sich verhältnismäßig schnell zusammensetzen, wobei Facharbeiter entbehrlich sind.The nozzle according to the invention comprises on the one hand only a few individual parts and On the other hand, it is constructed in such a way that functionally important parts become one before installation pre-assembled component can be combined. It can be moved relatively quickly assemble, whereby skilled workers are dispensable.

Es empfiehlt sich, als Feder eine an sich bekannte Kegelfeder zu verwenden, wobei deren Größtdurchmesser der Ringscheibe zugekehrt ist.It is advisable to use a conical spring known per se as the spring, the largest diameter of which faces the washer.

Vorteilhaft ist es auch, wenn als Haltemittel für die Feder am Ventilelement ein an sich bekannter Sprengring dient.It is also advantageous if as a holding means for the spring on the valve element a known snap ring is used.

Die Zeichnung läßt die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel erkennen. Es zeigt Fig. 1 -einen Längsschnitt einer Düse gemäß der Erfindung, Fig.2 eine Draufsicht-auf einen Sprengring, wie er in der Düse verwendet wird, und Fig.3 eine Draufsicht auf eine Unterlegscheibe, welche zur Änderung des Öffnungsdruckes der Düse eingesetzt wird.The drawing shows the invention in one embodiment. 1 shows a longitudinal section of a nozzle according to the invention, and FIG. 2 shows a plan view a snap ring as it is used in the nozzle, and FIG. 3 shows a plan view a washer, which is used to change the opening pressure of the nozzle will.

Erfindungsgemäß besteht die Düse aus einem Düsenhalter 11, der eine Mittelöffnung 12 aufweist, in welcher der Filtereinsatz 13 untergebracht sein kann. Der Düsenhalter 11 ist mit einer Kammer 14 versehen, welche mit,der Öffnung 12 in Verbindung steht. Diese Kammer 14 dient dazu, die arbeitenden Bestandteile der Düse aufzunehmen.According to the invention, the nozzle consists of a nozzle holder 11, the one Has central opening 12 in which the filter insert 13 can be accommodated. The nozzle holder 11 is provided with a chamber 14 which, with the opening 12 in Connection. This chamber 14 serves to hold the working components of the nozzle to record.

Bei der dargestellten Ausführungsform besteht der wesentliche Teil bei der Düse aus einer ringförmigen Platte 15 mit Mittelöffnung oder Bohrung 16, durch welche das Tellerventil 17 mit dem verbreiterten Kopf 18 ragt, der im Durchmesser größer als die Öffnung ä 6 ist. Am entgegengesetzten Ende ist das Tellerventil 17 mit dem Kopfstück 19 versehen, welches einen derartigen Durchmesser besitzt, daß es durch die Öffnung oder Bohrung 16 eingeführt werden kann. Dieses Kopfstück weist eine Ringnut auf, um einen Sprengring 20 in der Form nach Fig. 2 oder auch in einer anderen geeigneten Form aufzunehmen, welcher als Sitz für eine kegelförmige Feder 21 dient, deren entgegengesetztes Ende auf der Platte 15 ruht. Je nach Wunsch kann die Feder 21 eine sorgfältig bemessene Spannung haben, um auf diese Weise den geeigneten oder gewünschten Öffnungsdruck der Düse zu bestimmen. Wenn die gewünschte Federspannung nicht so sorgfältig eingehalten werden kann oder wenn ge-,vünscht wird, den Öffnungsdruck der Düse zu ändern, kann eine Unterlegescheibe 22 in der-in Fig. 3 dargestellten Form zwischen der Platte 15 und der Feder 21 angebracht werden.In the embodiment shown, the essential part of the nozzle consists of an annular plate 15 with a central opening or bore 16 through which the poppet valve 17 protrudes with the widened head 18, which is larger in diameter than the opening 6. At the opposite end, the poppet valve 17 is provided with the head piece 19, which has a diameter such that it can be inserted through the opening or bore 16. This head piece has an annular groove in order to receive a snap ring 20 in the form according to FIG. If desired, the spring 21 can have a carefully measured tension so as to determine the appropriate or desired opening pressure of the nozzle. If the desired spring tension cannot be maintained so carefully or if it is desired to change the opening pressure of the nozzle, a washer 22 in the form shown in FIG. 3 can be attached between the plate 15 and the spring 21.

Bei der Fertigung wird zunächst der Düsenhalter 11 hergestellt, die aus den Teilen 15 bis 20 bestehende Ventil-Baueinheit zusammengebaut und alsdann in die Kammer 14 mit der Platte 15 auf der Schulter 23 ruhend eingesetzt, wobei das Ende 24 des Düsenhalters dann umgewalzt bzw. umgebogen wird, um die Ventileinheit in dem Düsenhalter festzuhalten.During production, the nozzle holder 11 is first produced, which assembled from the parts 15 to 20 existing valve assembly and then inserted into the chamber 14 with the plate 15 resting on the shoulder 23, wherein the end 24 of the nozzle holder is then rolled or bent over to the valve unit to be held in the nozzle holder.

Düsen gemäß der Erfindung dienen z. B. als Benzin-Einspritzdüsen.Nozzles according to the invention are used, for. B. as gasoline injectors.

Es wird darauf hingewiesen, daß mit der Düse und der Methode gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der Düsenhalter gestaltet und die Düseneinheit ebenfalls gebildet und als einheitliches Ganzes zusammengebaut und dann diese einheitliche Bauart in den Düsenhalter eingebaut wird, eine verhältnismäßig einfache und billige Bauweise und Methode geschaffen wird, auf welche Weise die Herstellungskosten dieser Vorrichtung vermindert werden und auch die Herstellung einer Vorrichtung ermöglicht wird, deren Arbeitseinheit geändert werden kann, ohne daß der Düsenhalter geändert wird.It should be noted that with the nozzle and the method according to of the present invention, wherein the nozzle holder is designed and the nozzle unit likewise formed and assembled as a unified whole, and then this unified Construction is built into the nozzle holder, a relatively simple and cheap Design and method is created in what way the manufacturing costs of this Device can be reduced and also enables the production of a device whose unit of work can be changed without changing the nozzle holder will.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Fuel injector with one facing in the direction of flow of the fuel-opening valve with a head designed as a seat and a adjoining the head shaft, which is formed by a valve seat Ring disk protrudes and an abutment at its end facing away from the head for a spring supported at its other end on the disc, said parts forming a finished structural unit which is incorporated into a Housing inserted and secured by crimping an edge of the housing therein is, characterized in that the nozzle holder (11) serves as the housing, which has an axial fuel passage (12) which at the outlet end to a die Valve assembly (15 to 20) receiving chamber (14) is expanded, in which the valve provided with a spherical seat surface in a manner known per se can be adjusted freely, the disc (15) directly on a shoulder (23) of the nozzle holder (11) is applied and to this directly from the known per se Way beaded edge (24) of the nozzle holder is pressed.

2. Injector according to claim 1, characterized in that a spring which is known per se is used as the spring Conical spring serves, with the largest diameter facing the washer.

3. Injection nozzle according to claims 1 and 2, characterized in that a known snap ring serves as a holding means for the spring on the valve element. Considered publications: German Patent Nos. 533 173, 726 727, 850 252, 933 003; French Patent Nos. 866 597, 1040 381; U.S. Patent Nos. 2,294,029, 2,410,946, 2560799.