DE1139698B

DE1139698B - Fuel injector

Info

Publication number: DE1139698B
Application number: DEB56494A
Authority: DE
Inventors: Einar S Dahl
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1959-02-04
Filing date: 1960-02-02
Publication date: 1962-11-15

Description

Brennstoffeinspritzdüse Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzdüse mit in Strömungsrichtung öffnendem, federbelastetem Rückschlagventil, an dessen Ventilschaft, der sich durch den Ventilsitz hindurch erstreckt, die in ihrer Spannung einstellbare Feder angreift. Die Erfindung gilt nicht für gegen die Strömungsrichtung, also düseneinwärts öffnende Ventile. Auch gilt sie für Saugrohreinspritzung, nicht also für direkte Zylindereinspritzung; der Ventilsitz ist demnach dem Verbrennungsvorgang im Zylinder nicht unmittelbar ausgesetzt.Fuel Injector The invention relates to a fuel injector with spring-loaded check valve opening in the direction of flow, on whose Valve stem, which extends through the valve seat, in their tension adjustable spring engages. The invention does not apply to against the direction of flow, that is, valves that open inwards. It also does not apply to manifold injection therefore for direct cylinder injection; the valve seat is therefore the combustion process not directly exposed in the cylinder.

Die bekannten Einspritzdüsen dieser Art sind meist so ausgebildet, daß das Ventilgehäuse zur Einstellung der auf den Ventilschließkörper wirkenden Federspannung auseinandergenommen werden muß. Bei der Ersteinstellung der noch nicht eingebauten Einspritzdüse (in manchen Fällen auch nachträglich) muß deren Feder so eingestellt werden, daß die Düse bei dem gewünschten Druck öffnet. Hierzu wird die zusammengebaute Einspritzdüse an eine Vergleichsdruckanlage angeschlossen. Die Feder wird nun so justiert, daß das Ventil bei dem gewünschten Druck öffnet. Da nun die Justierung in großem Maße von der Erfahrung und dem Fingerspitzengefühl der die Einstellung vornehmenden Person abhängt, so kann es geschehen, daß der Ventilkörper zur Verstellung des Federdruckes mehrere Male auseinandergenommen werden muß, ehe die richtige Einstellung gefunden ist. Dies ist sehr zeitraubend und verteuert die Einspritzdüse, die als Massenartikel hergestellt wird, erheblich.The known injection nozzles of this type are usually designed so that the valve housing for setting the acting on the valve closing body Spring tension must be taken apart. When first hiring the not yet built-in injection nozzle (in some cases also afterwards) their spring adjusted so that the nozzle opens at the desired pressure. This is done the assembled injection nozzle is connected to a reference pressure system. the The spring is now adjusted so that the valve opens at the desired pressure. There now the adjustment to a large extent from the experience and the instinct depends on the person making the adjustment, it can happen that the valve body to adjust the spring pressure must be taken apart several times before the right setting has been found. This is very time consuming and increases the cost Injection nozzle, which is mass-produced, significantly.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Brennstoffeinspritzdüse zu schaffen, die leicht auf einen gewünschten Öffnungsdruck einstellbar ist, ohne daß dabei das Gehäuse wiederholt geöffnet werden müßte.The object of the invention is to provide a fuel injector to create that can be easily adjusted to a desired opening pressure without that the case would have to be opened repeatedly.

Insbesondere besteht die Aufgabe, die Feder - in im grundsätzlichen bekannter Weise - von der Einspritz- (Stirn-) Seite her einstellbar einzurichten. Hierdurch wird es möglich, den Zusammenbau der Einspritzdüse mit der Einstellung des gewünschten Öffnungsdruckes arbeitsplatzmäßig zu verbinden, wobei gegenüber anderen Düsen eine wesentliche Vereinfachung und Zeitersparnis erzielt wird. Man kann demnach den Düsenhaltekörper der noch nicht eingestellten Düse an die Vergleichsdruckquelle anschließen und in diesem Zustande die Feder auf den gewünschten Öffnungsdruck einstellen.In particular, there is the task of the spring - in the fundamental known way - to set up adjustable from the injection (front) side. This makes it possible to assemble the injector with the setting to connect the desired opening pressure in terms of workplace, with opposite other nozzles a significant simplification and time saving is achieved. Man can accordingly transfer the nozzle holding body of the nozzle that has not yet been set to the reference pressure source connect and in this state set the spring to the desired opening pressure.

Die gestellte Aufgabe ließe sich an sich auch durch solche Düsenausgestaltungen lösen, welche nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind. Die Erfindung gibt jedoch eine besonders einfache und brauchbare Lösung der genannten Aufgabe an, welche darin besteht, daß der Ventilsitz mit dem Auflager der Feder derart verbunden ist, daß eine Verdrehung des Ventilsitzes eine axiale Verstellung des Auflagers und somit eine Veränderung der Federspannung bewirkt.The task at hand could also be achieved by means of such nozzle configurations solve, which are not the subject of the present invention. The invention gives however, a particularly simple and useful solution to the problem mentioned, which consists in the fact that the valve seat is connected to the support of the spring in such a way that that a rotation of the valve seat an axial adjustment of the support and thus causes a change in the spring tension.

Demgemäß dient der Ventilsitz neuerdings zwei Zwecken, nämlich dem eigentlichen Düsenschließzwecke und dem Einstellzwecke der Feder.Accordingly, the valve seat recently serves two purposes, namely actual nozzle closing purposes and the adjustment purposes of the spring.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt.An embodiment of the subject matter of the invention is shown in Drawings shown.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Brennstoffeinspritzdüse; Fig. 2, 3 und 4 sind jeweils Schnitte bzw. Ansichten nach den Linien 2-2, 3-3 und 4-4 der Fig. 1.Fig. 1 is a longitudinal section through a fuel injector; Fig. 2, 3 and 4 are sections or views along lines 2-2, 3-3 and 4-4, respectively of Fig. 1.

Die in der Fig. 1 gezeigte Brennstoffeinspritzdüse 10 besteht gemäß der Erfindung aus einem rohrförmigen Düsenhaltekörper 11, einem Ventilsitz 12, einem Ventilschaft 13. einer Feder 14 und einem Federauflager 15. Der Düsenhaltekörper Il ist mit einem in Längsrichtung verlaufendenBrennstoffkanal versehen, welcher eine zylindrische Mittelbohrung 16 sowie eine relativ größer, mit der letzteren verbundene Bohrung 17 zur Aufnahme des Ventilsitzes 12 an dem einen Ende, und eine noch größere, sich daran anschließende Bohrung 18 am anderen Ende zur Verbindung der Düse 10 mit der Brennstoffzufuhrleitung aufweist.The fuel injection nozzle 10 shown in Fig. 1 consists according to the invention of a tubular nozzle holder body 11, a valve seat 12, a valve stem 13. a spring 14 and a spring support 15. The nozzle holder body II is provided with a longitudinally extending fuel channel which has a cylindrical central bore 16 and a relatively larger bore 17 connected to the latter for receiving the valve seat 12 at one end, and an even larger adjoining bore 18 at the other end for connecting the nozzle 10 to the fuel supply line.

Die Bohrung 16 ist im Innern bei 19 mit einem Gewinde versehen, welches eine verhältnismäßig große Steigung aufweist. Die Bohrung 17 ist mit einem Innengewinde 20 von verhältnismäßig kleiner Steigung versehen. Das Federauflager 15 ist im großen und ganzen zylinderförmig und weist ein Außengewinde 21 auf, welches mit dem Gewinde 19 zusammenwirkt. Der Ventilsitz 12 ist ebenfalls im großen und ganzen ein zylindrischer Körper, jedoch auf einem Teil seiner Außenfläche mit einem Gewinde 22 versehen, das mit dem Gewinde 20 zusammenwirkt. Das Federauflager 15 ist ebenfalls mit einer axialen Mittelbohrung 23 und parallelen Abflachungen 24 versehen. Der Ventilsitz 12 ist mit einem querverlaufenden Schlitz 25 ausgebildet, welcher die abgeflachten Seiten 24 des Federauflagers 15 aufnimmt. Der Ventilsitz 12 weist außerdem eine axiale Mittelbohrung 26 auf, durch welche der Ventilschaft 13 sich hindurcherstreckt; weiterhin ist er mit einer äußeren ringförmigen Nut 27 zur Aufnahme eines Dichtringes 28 und mit zwei in Längsrichtung verlaufenden Nuten 29 versehen. Die Mittelbohrung 26 ist bei 30 aufgeweitet, um einen Sitz für den Ventilschaft 13 zu bilden.The bore 16 is provided in the interior at 19 with a thread, which has a relatively large slope. The bore 17 has an internal thread 20 of relatively smaller Provided slope. The spring support 15 is by and large cylindrical and has an external thread 21, which cooperates with the thread 19. The valve seat 12 is also large and whole a cylindrical body, but on part of its outer surface with a Thread 22 is provided which cooperates with the thread 20. The spring support 15 is also with an axial central bore 23 and parallel flats 24 Mistake. The valve seat 12 is formed with a transverse slot 25, which the flattened sides 24 of the spring support 15 receives. The valve seat 12 also has an axial central bore 26 through which the valve stem 13 extends through; it is also provided with an outer annular groove 27 for receiving a sealing ring 28 and with two longitudinal grooves 29 provided. The central bore 26 is flared at 30 to provide a seat for the To form valve stem 13.

Der Ventilschaft 13 trägt einen halbkugelförmigen Kopf 31 an dem einen Ende und einen zylindrischen Kragen 32 am anderen Ende. Der halbkugelförmige Kopf 31 bildet zusammen mit dem Sitz 30 eine flüssigkeitsdichte Dichtung. Der Kopf 31 ist mit einem sich konisch nach außen erweiternden Rand 33 versehen, welcher dem in das Saugrohr einzuspritzenden Brennstoff einen bestimmten Sprühwinkel mitteilt.The valve stem 13 carries a hemispherical head 31 on one End and a cylindrical collar 32 at the other end. The hemispherical head 31 together with the seat 30 forms a liquid-tight seal. The head 31 is provided with a conically outwardly widening edge 33, which the communicates a certain spray angle to be injected into the intake manifold fuel.

Als äußeres Widerlager der Feder 14 dient ein Federteller 34 mit zylindrischer Ausnehmung 35 und radialem Schlitz 36. Die Feder 14 umgibt den Ventilstößel 13 und ist unter Spannung zwischen dem Federsteller 34 und einer im Federauflager 15 vorgesehenen zylindrischen Ausnehmung 37 angeordnet.A spring plate 34 with a cylindrical recess 35 and a radial slot 36 serves as the outer abutment of the spring 14. The spring 14 surrounds the valve stem 13 and is arranged under tension between the spring plate 34 and a cylindrical recess 37 provided in the spring support 15.

Die Düse 10 weist ein Sieb 38, einen Filterfilz 39 und eine Feder 40 zum Halten des letzteren innerhalb der Bohrung 18 auf. Die Bohrung 18 ist bei 41 mit einem Ausschlußgewinde für die Brennstoffzufuhrleitung versehen.The nozzle 10 has a screen 38, a filter felt 39 and a spring 40 to hold the latter within the bore 18. The hole 18 is at 41 provided with an exclusion thread for the fuel supply line.

Beim Zusammenbau der Düse wird der Dichtring 28 in die ringförmige Nut 27 des Ventilsitzes 12 eingefügt. Der Ventilschaft 13 wird durch die Mittelbohrung 26 des Ventilsitzes 12 und durch die Mittelbohrung 23 des Federauflager 15 gesteckt. Die Feder 14 wird über den Kragen 32 auf den Ventilschaft 13 geschoben und leicht zusammengedrückt. Der Federteller 34 wird radial eingesetzt, die Feder 14 entspannt und der Federteller dadurch in axialer Richtung gepreßt; so daß der Kragen 32 in die Ausnehmung 35 eintritt und der Kopf 31 sich gegen den Sitz 30 anlegt.When assembling the nozzle, the sealing ring 28 is in the annular Groove 27 of the valve seat 12 inserted. The valve stem 13 is through the central bore 26 of the valve seat 12 and inserted through the central bore 23 of the spring support 15. The spring 14 is pushed over the collar 32 onto the valve stem 13 and easily pressed together. The spring plate 34 is inserted radially, the spring 14 relaxed and the spring plate is thereby pressed in the axial direction; so that the collar is 32 in the recess 35 enters and the head 31 rests against the seat 30.

Der Ventilsitz 12, der Ventilschaft 13, die Feder 14 und das Federauflager 15 sind damit bereit, als eine Einheit in den Düsenhaltekörper 11 eingebaut zu werden. Der Ventilschaft 13 wird mit dem Kragen 32 voraus eingesetzt, so daß das Gewinde 21 des Federauflagers 15 mit dem Gewinde 19 innerhalb der Bohrung 16 und das Gewinde 22 mit dem Gewinde 20 innerhalb der Bohrung 17 zusammenwirkt.The valve seat 12, the valve stem 13, the spring 14 and the spring seat 15 are thus ready to be installed as a unit in the nozzle holder body 11. The valve stem 13 is inserted with the collar 32 in advance, so that the thread 21 of the spring support 15 cooperates with the thread 19 within the bore 16 and the thread 22 cooperates with the thread 20 within the bore 17.

Zum Drehen des Ventilsitzes innerhalb des Düsenhaltekörpers 11 wird ein Spannschlüssel mit radialen Zähnen verwendet, welcher in die Schlitze 29 des Ventilsitzes eingreift. Bei Drehung des Ventilsitzes 12 im Uhrzeigersinne wird das Drehmoment durch den Schlitz 25 und die abgeflachten Seiten 24 übertragen, so daß auch das Federauflager 15 mitgedreht wird. Der Unterschied in der Steigung der Gewinde 21 und 22 veranlaßt das Federauflager 15, eine schnellere Axialbewegung auszuführen als der Ventilsitz 12, wodurch die Feder 14 zusammengepreßt wird. Der Düsenhaltekörper 11 kann nun an eine (Flüssigkeits-) Druckquelle angeschraubt und der Ventilsitz 12 innerhalb des Düsenhaltekörpers 11 gedreht werden, wodurch die Feder 14 zusammengedrückt wird, bis der gewünschte Öffnungsdruck für den Ventilkopf 31 erreicht ist. Das Sieb 38, der Filz 39 und die Feder 40 werden eingesetzt, und die Düse ist somit zusammengebaut und gebrauchsfertig.To rotate the valve seat within the nozzle holder body 11, a wrench with radial teeth is used, which engages in the slots 29 of the valve seat. When the valve seat 12 is rotated clockwise, the torque is transmitted through the slot 25 and the flattened sides 24, so that the spring support 15 is also rotated. The difference in the pitch of the threads 21 and 22 causes the spring support 15 to perform a faster axial movement than the valve seat 12, whereby the spring 14 is compressed. The nozzle holding body 11 can now be screwed to a (liquid) pressure source and the valve seat 12 can be rotated within the nozzle holding body 11, whereby the spring 14 is compressed until the desired opening pressure for the valve head 31 is reached. The screen 38, felt 39 and spring 40 are inserted and the nozzle is thus assembled and ready for use.

Der Dichtring 28 wirkt sowohl als Dichtung als auch als Sperrkörper zur Sperrung der Lage des Ventilsitzes 12 innerhalb des Düsenhaltekörpers 11. Falls es erforderlich ist, kann das Ende des Düsenhaltekörpers 11 in die in Längsrichtung verlaufenden Nuten 29 hinein verstemmt werden, um sicherzustellen, daß sich die Lage des Ventilsitzes 12 nicht in Umfangsrichtung ändert.The sealing ring 28 acts both as a seal and as a locking body to lock the position of the valve seat 12 within the nozzle holder body 11. If it is necessary, the end of the nozzle holder body 11 in the longitudinal direction extending grooves 29 are caulked into it to ensure that the The position of the valve seat 12 does not change in the circumferential direction.

Durch die Erfindung ist also eine Einspritzdüse geschaffen, welche leicht zusammengesetzt und leicht auf einen gewünschten Öffnungsdruck eingestellt werden kann. Gemäß der Erfindung hergestellte Düsen haben eine gleichmäßige Leistung und eine gleichmäßige Betriebskennlinie und erfordern im allgemeinen beim Betrieb keine weitere Einstellung.The invention thus creates an injection nozzle which easily assembled and easily adjusted to a desired opening pressure can be. Nozzles made in accordance with the invention have consistent performance and a smooth operating characteristic and generally require in operation no further setting.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. For manifold injection internal combustion engines certain fuel injection nozzle with in the flow direction opening, spring-loaded check valve, on the valve stem, which extends through the valve seat, engages the adjustable tension spring, characterized in that the valve seat (12) with the support (15) of the spring (14) is connected in such a way that a rotation of the valve seat (12) causes an axial adjustment of the support (15) and thus a change in the spring tension. z. Fuel injection nozzle according to Claim 1, characterized in that the spring support (15) is adjustable in a thread within the tubular nozzle holder body (11) and that the valve seat (12) is coupled to the spring support (15) in the direction of rotation. 3. Fuel injection nozzle according to claim 2, characterized in that the valve seat (12) in the body (11) is also used with a thread (22) which has a smaller pitch than the thread (19) of the support (15). 4. Fuel injection nozzle according to claim 2 or 3, characterized in that the valve stem (13), the valve seat (12) and the spring support (15) can be used as a structural unit in the body (11) and that the valve seat (12) for performing the Setting means for attaching a key, for example grooves (29). Documents considered: German Patent No. 688 712; Swiss Patent No. 216 501; UNITED STATES. U.S. Patent No. 2,096,581.