DE1476183C

DE1476183C - Fuel injection device for internal combustion engines

Info

Publication number: DE1476183C
Authority: DE
Inventors: Julius P Columbus Ind Perr (V St A)
Original assignee: Cummins Engine Co Inc
Current assignee: Cummins Inc
Publication date: 1972-02-24

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem Vorrichtungskörper mit einer Bohrung und einer Düse an deren unterem Ende sowie einem in dieser Bohrung hin- und herbewegbar angeordneten Kolben, der mit dem unteren Ende der Bohrung zusammen einen Pumpenarbeitsraum bildet, einen Brennstoffeinlaß zum Pumpenarbeitsraum steuert und bei seiner Bewegung auf die Düse zu Brennstoff durch diese hindurch in den Brennraum spritzt.The invention relates to a fuel injection device for internal combustion engines, consisting of a device body with a bore and a nozzle at the lower end thereof and an in this bore reciprocally arranged piston, which is connected to the lower end of the bore together forms a pump working chamber, controls a fuel inlet to the pump working chamber and when it moves onto the nozzle, fuel is sprayed through it into the combustion chamber.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1 058 313 ist eine Brennstoffeinspritzvorrichtung bekannt, bei der Brennstoff über einen Brennstoffeinlaß in einen Pumpenarbeitsraum gelangt, dessen-Brennstoffauslaßseite durch eine Düse gebildet ist. Infolge der unmittelbaren Verbindung von Düse und Brennstoffeinlaß besteht die Gefahr, daß Verbrennungsprodukte praktisch ungehindert in die Brennstoffeinspritzvorrichtung eindringen und zu empfindlichen Teilen der Vorrichtung oder zu den mit der Einspritzvorrichtung ao verbundenen Brennstoffleitungen vordringen können.From the German Auslegeschrift 1 058 313 a fuel injection device is known in which Fuel reaches a pump working space via a fuel inlet, the fuel outlet side of which is formed by a nozzle. As a result of the direct connection between the nozzle and the fuel inlet there is a risk that combustion products will enter the fuel injector practically unhindered penetrate and to sensitive parts of the device or to the ao with the injection device connected fuel lines can advance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden.The invention is based on the object of avoiding this disadvantage.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs geschilderten Brennstoffeinspritzvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Pumpenarbeitsraum aus einer der Düse benachbarten Kammer und einer dem Brennstoffeinlaß benachbarten Kammer besteht und die beiden Kammern durch einen von dem Vorrichtungskörper und dem Kolben gebildeten verengten Durchlaß miteinander verbunden sind.
- In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist der verengte Durchlaß auf der einen Seite durch einen Abschnitt des Kolbens mit reduziertem Durchmesser und auf der anderen Seite durch eine entsprechende, im Durchmesser verkleinerte Bohrung im Düsenteil gebildet.This object is achieved according to the invention in the fuel injection device described above in that the pump working space consists of a chamber adjacent to the nozzle and a chamber adjacent to the fuel inlet and the two chambers are connected to one another by a narrowed passage formed by the device body and the piston.
- In an expedient embodiment of the invention, the narrowed passage is formed on the one hand by a section of the piston with a reduced diameter and on the other hand by a corresponding, reduced-diameter bore in the nozzle part.

Während des Einspritzhubes wird der Brennstoff durch den verengten Durchflußquerschnitt von der dem Brennstoffeinlaß benachbarten Kammer zu der der Düse benachbarten Kammer, gedrückt und strebt danach, jeglichen Kohlenstoff auszuwaschen, welcher sich in dem verengten Durchflußquerschnitt angesammelt haben kann.During the injection stroke, the fuel is released from the through the narrowed flow cross-section the chamber adjacent to the fuel inlet to the chamber adjacent to the nozzle, and strives thereafter, washing out any carbon that has accumulated in the restricted flow area may have.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert, die einen Längsschnitt durch den unteren Teil einer Einspritzvorrichtung zeigt.The invention is explained below with reference to the drawing, for example, which shows a longitudinal section through the lower part of an injector.

Die Einspritzvorrichtung 10 besteht aus einem langgestreckten Vorrichtungskörper 20, der einen im allgemeinen zylindrischen Körper oder Adapter 31, ein Buchsenteil 32 und ein Düsenteil 22 umfaßt, die mit ihren Stirnflächen aneinander anstoßen und durch eine Überwurfmutter 40 zusammengehalten werden. In dem Buchsenteil 32 ist ein den Brennstoff einspritzender und steuernder Kolben 26 gleitbar geführt.The injection device 10 consists of an elongated device body 20 which comprises a generally cylindrical body or adapter 31, a socket part 32 and a nozzle part 22 which abut one another with their end faces and are held together by a union nut 40 . A piston 26 which injects and controls the fuel is slidably guided in the socket part 32.

Der Kolben 26 und die Bohrung 21 einschließlich des Teiles der Bohrung im Inneren des Düsenteiles 22 sind so ausgebildet, daß sie zwei Kammern festlegen, nämlich eine Einspritzkammer 101, die durch das Innere des Düsenteiles 22 und das Ende 102 des Kolbenteiles 61 festgelegt wird, und eine weitere Kammer 103, die durch einen Abschnitt 104 am Kolbenteil 61 mit verringertem Durchmesser und die anliegende Wand des Bohrungsabschnittes 57 festgelegt wird. Die Kammern 101 und 103 sind durch eine im Querschnitt verengte Leitung 106 verbunden, welche zwischen dem Abschnitt 104 mit verringertem Durchmesser und der. benachbarten Wand 107 des Inneren des , Düsenteiies 22 festgelegt ist. Im vorliegenden Fall sind tier Abschnitt 104 mit verringertem Durchmesser 'und die Wand 107 zylindrisch, so daß ein Ringspalt entsteht. Das Ende des Kolbenteiles 61, welches mit 102 bezeichnet ist, ist kegelig, um an eine komplementär kegelig geformte Innenfläche 108 des Düsenteiles 22 anzugreifen. Der Abschnitt 104 mit verringertem Durchmesser legt auch eine Schulter 111 fest, welche die Brennstoffeinlaßbohrung 98 bei den Bewegungen des Kolbens 26 in seiner Bohrung öffnet und schließt.The piston 26 and the bore 21 including the part of the bore in the interior of the nozzle part 22 are designed so that they define two chambers, namely an injection chamber 101 which is defined by the interior of the nozzle part 22 and the end 102 of the piston part 61 , and a further chamber 103 which is defined by a section 104 on the piston part 61 with a reduced diameter and the adjacent wall of the bore section 57. The chambers 101 and 103 are connected by a cross-sectionally narrowed conduit 106 which extends between the portion 104 of reduced diameter and the. adjacent wall 107 of the interior of the nozzle part 22 is set. In the present case, the reduced diameter section 104 and the wall 107 are cylindrical so that an annular gap is formed. The end of the piston part 61, which is designated by 102 , is conical in order to engage a complementary conically shaped inner surface 108 of the nozzle part 22 . The reduced diameter portion 104 also defines a shoulder 111 which opens and closes the fuel inlet bore 98 as the piston 26 moves in its bore.

Der Spalt 106 hat vorzugsweise eine radiale Breite von 0,076 mm. Dadurch werden Verbrennungsprodukie, wie Kohlenstoff teilchen, die durch die Düsen 23 in die Kammer 101 gedrückt werden können, zum größten Teil daran gehindert, in die Kammer 103 und die Bohrung 98 einzudringen. Die Neigung der Kohlenstoffteilchen, sich auf den Wänden des Spaltes 106 anzusammeln, wird durch den mit hoher Geschwindigkeit von der Kammer 103 in die Einspritzkammer 101 durch den Spalt 106 bei der Bewegung des Kolbens 26 in Richtung auf die Düse fließenden Brennstoff beschränkt. Selbst wenn sich einige ■ Kohlenstoffteilchen auf den Abschnitten 104 und 107 ansammeln sollten, dann beeinflußt eine solche Ansammlung den Betrieb der Einspritzvorrichtung nicht wesentlich. Weiterhin wird ein Zerkratzen oder ein Verschleiß des Kolbenteiles 61 und damit die Zerstörung des Kolbenteiles 61 in dem Gebiet der Schulter 111 und der Bohrung in dem Gebiet des Einlasses 98 verhindert.The gap 106 preferably has a radial width of 0.076 mm. As a result, combustion products, such as carbon particles, which can be forced into the chamber 101 through the nozzles 23 , are for the most part prevented from entering the chamber 103 and the bore 98. The tendency of the carbon particles to collect on the walls of the gap 106 is limited by the fuel flowing at high speed from the chamber 103 into the injection chamber 101 through the gap 106 as the piston 26 moves toward the nozzle. Even if some carbon particles were to accumulate on sections 104 and 107 , such accumulation will not significantly affect the operation of the injector. Furthermore, scratching or wear of the piston part 61 and thus the destruction of the piston part 61 in the area of the shoulder 111 and the bore in the area of the inlet 98 are prevented.

Der Spalt 106 bietet auch einen weiteren Vorteil, wenn eine Vielzahl von Einspritzvorrichtungen verwendet wird, wie z. B. bei einer Maschine mit mehreren Zylindern, wobei die Einspritzvorrichtungen an eine gemeinsame Versorgungsleitung angeschlossen werden. Auf Grund der Tatsache, daß, wenn der Einlaß 98 nicht durch die Schulter 111 bedeckt wird, der Versorgungsabschnitt des Brennstoffdurchganges in einer bestimmten Einspritzvorrichtung mit der gemeinsamen Versorgungsleitung in Verbindung stehen wird, kann deshalb eine Druckwelle von dem Zylinder durch den Versorgungsabschnitt des Brennstoffdurchganges zu der gemeinsamen Versorgungsleitung gelangen und möglicherweise das Zumessen des Brennstoffes in benachbarten Einspritzvorrichtungen nachteilig beeinflussen. Der verengte Spalt 106 wirkt in gewissem Maße als Hindernis für den Durchgang einer solchen Druckwelle und schließt auf diese Weise dieses Problem aus.The gap 106 also provides another advantage when a variety of injectors are used, such as, for. B. in a machine with several cylinders, the injectors are connected to a common supply line. Due to the fact that if the inlet 98 is not covered by the shoulder 111 , the supply portion of the fuel passage in a particular injector will be in communication with the common supply line, a pressure wave from the cylinder through the supply portion of the fuel passage to the reach common supply line and possibly adversely affect the metering of the fuel in adjacent injectors. The narrowed gap 106 acts to some extent as an obstacle to the passage of such a pressure wave, thus eliminating this problem.

Claims

Patent claims:

1. Fuel injection device for internal combustion engines, consisting of a device. processing body with a bore and a nozzle at its lower end and a reciprocable piston in this bore, which forms a pump working chamber with the lower end of the bore, controls a fuel inlet to the pump working chamber and when it moves to the nozzle to fuel this injects through into the combustion chamber, characterized in that the pump working chamber consists of a chamber (101) adjacent to the nozzle (23) and a chamber (103) adjacent to the fuel inlet (98).

stands and the two chambers are connected to one another by a narrowed passage (106) formed by the device body (20) and the piston (61).

2. Fuel injection device according to claim 1, characterized in that the ver

narrow passage (106) is formed on the one hand by a section (104) of the piston (61) with a reduced diameter and on the other hand by a corresponding, reduced-diameter bore (107) in the nozzle part (22).

1 sheet of drawings