DE1576448A1 - Brennstoff-Einspritzduese - Google Patents

Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD_# Pafntanwalt, KÖLN, Universitätntroße 31

zurEi«e«b.vom 22.6.67 ^{Mi+ Ham4}-^knm- American Bosch Arma Corp. Brennstoff - Einspritzdüse

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit Verbesserungen an Brennstoff-Einspritzdüsen.

Brennstoff-Einspritzdüsen weisen im allgemeinen einen länglichen Düsenhalter und eine an einem Ende dieses Halters montierte Düse auf, wobei die aus diesem Halter und der Düse bestehende Einheit in einer Bohrung im Motorzylinderkopf angeordnet ist, um Brennstoff in die Zylinder der Maschine einzuspritzen.

Bei diesen Einspritzdüsen ist ein Ende des Düsenhalters mit einem an eine geeignete Brennstoffspeiseleitung anschließbaren Einlass versehen und der Düsenhalter weist eine Achsialbohrung auf, die mit einem Brennstoffkanal in der Düse in Verbindung steht, um den Brennstoff in einen Ringraum in der dem Düsenhalter gegenüber liegenden Stirnfläche der Düse zu führen. Von dem Ringraüm gelangt der Brennstoff durch zwei oder mehr Brennstoffleitungen in der Düse zu einer erweiterten Ringkammer, die ein Ventilglied umgibt, welches acheial beweglich in einer Achsialbohrung der Düee montiert ist. Durch diese Anordnung bewirkt der in der letztgenannten Kammer sich aufbauende Brennstoffdruck, daß das Ventil gegen die Wirkung einer Feder im Düsenhalter angehoben wird, eo daß der Brennstoff durch Sprüh-

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öffnungen im äußeren, freien Ende der Düsennase hindurchtreten kann.

Die oben erörterten, herkömmlichen Brennstoff-Einspritzdüsen haben verschiedene Nachteile. Es wurde z.B. gefunden, daß es wegen des gesonderten Achsialkanals für den Brennstoff, der Achsialbohrung für das Ventilelement und der Kammer für die Betätigungsfeder schwierig ist, die Querschnittsabmessungen dieser Anordnungen zu verringern. Es ist aber wünschenswert, Düsenanordnungen mit geringeren Querschnitt anwenden zu können, um mehr Raum im Motorzylinderkopf für grössere Ventile zu gewinnen und folglich die Leistung des Motors je Volumeneinheit zu verbessern. Diese Anordnungen haben außerdem verhältnismässig geringe Größe, so daß deren Herstellung schwierig ist, weil zur Herstellung der Brennstoffkanäle und anderer innerer Bohrungen und Kammern im Düsenhalter und in der Düse außerordentlich präzise Bohrungen hergestellt werden müssen.

In der letztgenannten Kammer oder Sammelkammer sammeln sich außerdem leicht Schmutz und Premdstoffe an, wobei die gründliche Reinigung dieser Sammelkammer schwierig ist. Die Sammelkammer, der Ringraum und der Ventilsitz weisen ferner häufig Toträume auf, iri denen sich Brennstoff sammelt, so daß die Steuerung der Brennstoffinjektion schwierig ist. Bei den mit einer Einspritzdüse mit Sammelkammer versehenen Motoren ist außerdem der Brennstoffverbrauch hoch und die Motoren neigen zum Rauchen. Es hat sich ferner gezeigt, daß verschiedene bewegte Teile der Anordnung äußerst empfindlich sind und daß herkömmliche Pederlagerungen für den Ventilkörper einen Seitenschub auf den Ventilkörper erzeugen, der wiederum die Ursache

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dafür ist, daß der Ventilkörper leicht hängenbleibt. Bei den oben erörterten, herkömmlichen Brennstoff-Einspritzdüsenanordnun.^en ist außerdem die Brennstoff strömung turbulent, was auch wieder dazu führen kann, daß der Ventilkörper hängenbleibt und Kavitationen oder Erosionen hervorgerufen werden.

Gemäss eier vorlierenden Erfindung sind die Brennstoffkanäle o.dgl. in den verschiedenen Elenenten der gesamten Anordnung achsial und mittig angeordnet, so daß die gesamte Einspritzdüsenanorünunr; mit einer geringeren Querschnittsabmessung her-eütellt werden kann. Im einzelnen weist die Brennstoff-Linsprltsdüsenanordnunr; genäss der vorliegenden Erfindung einen Düsenhalter und eine an einem Ende des Düsenhalters montierte Düsennase auf. In dem von der Düse abgelegenen Ende des Däsenhalters ist ein rohrförmiger Stopfen montiert, dessen inneres Lude im Schließzustand des Ventils einen bestimmten Abstand von der Ventilanordnung hat, wobei dieser Abstand die Hubhöhe des Ventilkörpers begrenzt.

Die Düse weist den üblichen DUsenkörper und einen länglichen Schaft auf, wobei im Düsenkörper eine Bohrung ausgebildet ist, in der das Ventilelement verschieblich ist: ein unterer bohrun^abschnitt bildet eine Brennstoffkammer. Die Ventilanordnunweist einen länglichen, hohlen, rohrförmigen Schaft auf, der in einer Steckhülse im hinteren Teil des Ventilkopfes montiert ist und nit seinem oberen Ende in der Achsialbohrung des Düsenhalters geführt wird. In einer Federkammer im Düsenhalter ist eine Feder angeordnet, die den Schaft umgibt und die Ventilanordnung normalerweise in Schließstellung führt. Der Ventilkopf ist stromlinienförmig gestaltet und zwischen den Ventilkopf und dem hinteren Teil des Ventilelementes ist

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ein Hals oder eine Einschnürung ausgebildet. Dank dieser Anordnung tritt der Brennstoff durch die Mittelbohrung im Stopfen hindurch in die Brennstoff-Einspritzdüse ein, fließt durch den hohlen Schacht und durch einander diametral gegenüberliegende j schräge Kanäle im hinteren Teil des Ventilkörpersji in die Brennstoffkammer. Der Ventilkopf hat eine Venturiwirkun.~ in der Brennstoffkammer, so daß die Strömung durch die Brennst off kammer laminar ist. Die ganze Anordnung besteht aus verhültnismässig wenigen Teilen, so daß sie leicht und billig herzustellen ist. Die Ventilanordnung ist außerdem auf beiden Seiten der Betätigungsfeder geführt, so daß äußerst wenig Stöße auftreten.

Die vorliegende Erfindung soll also eine Brennstoff-Einspritzdüsenanordnung schaffen, die wesentlich geringere Abmessungen insbesondere hinsichtlich ihres Querschnittes hat, so daß mehr Raum in Motorzylinderkopf für größere Ventile bleibt und folglich die Leistung des Motors, bezogen auf die Volumeneinheit, verbessert wird.

Ferner soll die vorliegende Erfindung eine neue und verbesserte Brennstoff-Einspritzdüsenanordnung mit achsialen Hochdruckbrennstoffkanälen zur Erleichterung der Bearbeitung und Verringerung des BrennstoffVolumens schaffen. Die Erfindung soll außerdem ein hohles Ventil verhältnismässig kurzer Länge schaffen, das geringere Trägheit hat, so daß es schneller betätigbar gist. Bei der Brennstoff-Einspritzdüsenanordnung gemäss der Erfindung soll das Ventil an beiden Enden geführt sein und die Betätigungsfeder zwischen den Enden des Ventils liegen, so daß das Ventil weniger der Wirkung von Seiten-

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stoßen von der Betätigungsfeder ausgesetzt ist. Die Brennstoff -Einspritzdüsenanordnung gemäss der Erfindung soll ein Ventil aufweisen, bei dem dank seiner neuen Konstruktionsmerkmale und Anordnung äußerst wenig Seitenstöße auftreten, so daß es zuverlässiger arbeitet und die Strömung durch die Ventilanordnung laminar ist, um die Erosion und Kavitation äußerst gering zu halten. Die Erfindung soll ferner eine gesondert einsetzbare Ventilanordnung und Düsennase vorsehen, die leicht gewartet oder erneuert werden können.

Gegenstand der Erfindung ist eine Brennstoff-Einspritzdüsenanordnung mit einem Düsenhalter, einer an einem achsialen Ende des Düsenhalters montierten Düse mit einer eine Brennstoffkammer bildenden Bohrung und mit einem Ventilkörper, der in der Düsenbohrung achsial beweglich montiert ist. Die Anordnung weist ferner einen in den Düsenhalter einschraubbaren Stopfen und einen Schaft auf, der im Abstand vom Stopfen angeordnet ist, um die Hubhöhe des Ventils zu begrenzen; ferner ist eine Feder im Düsenhalter vorgesehen, um den Ventilkörper normalerweise in Schließstellung zu führen. Der Schaft und der Ventilkörper weisen achsial verlaufende Bohrungen auf, so daß der Brennstoff vom Einlass im Düsenhalter durch die den Ventilkörper umgebende Brennstoffkammer am unteren Ende der Düse fließt. Der hintere Teil des Ventilkörpers weiet zwei schräg angeordnete Brennstoffkanäle auf, die in die Brennstoffkamraer und in die Achsialbohrung im hinteren Teil des Ventilkörpers münden.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Einzelbeschreibung einiger Ausführungs-

beispiele, wobei auf die beillegenden Zeichnungen Bezup; genommen wird. ^;

Fig. 1 zeigt eine Brennstoff-Einspritzdüsenanordnun,- gemäss der vorliegenden Erfindung in Seitenansicht.

Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab einen Vertikalschnitt durch die Brennstoff-Einspritzdüsenanordnunp-, die hier in einer Bohrung im Motorzylinderkopf montiert ist.

Fig. 3 zeigt in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellung eine andere Ausfuhrungsform der Brennstoff-Einspritzdüsenanordnung gemäss der Erfindung.

Fig. k zeigt in noch größerem Ilaßstab einen senkrechten Schnitt durch das untere Ende der Anordnugfi bei geschlossenem Ventil.

Fig. 5 zeigt eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung des Ventils in Öffnungsstellung.

Fig. 6 ist ein den Fig. 2 und 3 entsprechender Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Brennstoff-Einspritzdüsenanordnung gemäss der Erfindung.

Fig. 7 zeigt in größerem Maßstab einen Schnitt durch den unteren Ventilkörperschaftabschnitt.

Bie in Fig. 2 dargestellte Brennstoff-Einspritzdüse weist einen Düsenhalter Io, eine am unteren Ende des Düsenhalters Io mit einer Überwurfmutter lH montierte Brennstoffeinspritzdüse 12

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und eine in der Düse montierte Ventilanordnung 15 auf. Die Brennstoff-Einspritzdüse kann in einer abgestuften Bohrung im Zylinderkopf 18 montiert werden, um Brennstoff in die Brennkammer des Zylinders einzuführen.

Der Düsenhalter Io hat im wesentlichen die Gestalt eines ländlichen Zylinders und weist an seiner, oberen Ende einen Brennstüffeinlass 22 auf. Der Düsenhalter Io ist mit einer Achsialbohrun·- vorsehen, deren oberer Teil mit 2'1 bezeichnet ist, während aer untere Teil 25 dieser Achsialbohrunn einen :ri"ßeren Durchmesser hat, so daß er eine Federkammer C bildet. In oberen Teil 24 der Achsialbohrunn im Düsenhalter Io ist ein mit einem Außengewinde versehener Stopfen 26 angeordnet, der wiederum eine Achsialbohrung 23 aufweist, durch die der brennstoff vom Einlass 22 hindurchströmt. Der Stopfen 26 ist in achsialer Richtung im oberen Teil 2k der Achsialbohrunn des :)ii3er.halter3 Io verstellbar, um den Abstand O zwischen der unteren Stirnflüche des Topfens 26 und dem oberen Ende des Ventilkörpers verändern und hierdurch die Hubhöhe des Ventilkörpers einstellen zu können. Im dargestellten Ausführun--sbeispiel ist der Düsenhalter Io mit einer RadialbohrUn: 27 versehen, die an die Federkammer C angeschlossen ist und als Ableitunt-skanal für den in die Federkammer leckenden Brennstoff dient. Dieser Ableitunfskanal kann nach Wunsch zurück zur Hauptbrennstoff-Speiseleitung führen. Zur Abdichtung der gesamten Anordnung ist ein O-Ring 29 oberhalb des Ableitun-skanals 27 um den Düsenahälter Io angeordnet.

Die Düse 12 weist ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse und einen län~lichen Schaft 32 kleineren Durchmessers auf,

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der vom Gehäuse nach unten ragt. Das Gehäuse ist mit einer Achsialbohrung 34 zur Aufnahme des Ventilkörpers vereehen, deren unterer Abschnitt 36 etwas größeren Durchmesser hat, so daß dieser eine Brennstoffkammer P bildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist im unteren Ende der Düse ein Düsensprühkopf 4o angeordnet, der im Preßsitz in der erweiterten öffnung im freien Ende des Düsenschaftes sitzt und mit Epoxyharz abgedichtet und zur mechanischen Befestigung überzogen ist.-Der Sprühkopfeinsatz 4o weist einen konischen Sitz 42 auf, gegen den sich der Ventilkörper anlegt, sowie mehrere Sprühöffnungen 44 im äußeren Ende seiner Nase 46, durch die der Brennstoff in den Motorzylinder eingeführt wird.

Der Ventilkörper weist einen stromlinienförmigen Ventilkopf 5o. mit einer konischen Spitze 51 auf, ferner einen hinteren Abschnitt 52, wobei zwischen diesem hinteren Abschnitt und dem Ventilkopf 5o eine Einschnürung 54 vorgesehen ist; der Ventilkörper weist ferner einen länglichen, rohrförmigen Schaft auf, der in einer Steckhülsen-artigen öffnung 58 im hinteren Abschnitt 52 befestigt ist. Der Schaft 56 weist einen achsial verlaufenden Brennstoffkanal 62 auf, der an seinem unteren Ende mit zwei diametral einander, gegenüberliegend angeordneten, nach außen divergierenden Auslaßkanälen 66 im Bereich der Einschnürung 54 des Ventilkörpers verbunden ist.DEr Schaft 56 ist an seinem unteren Ende in der Steckhütee 58 mit einem Epoxyharzkleber befestigt und in Schließstellung des Ventils hat das obere Ende des Schaftes 56 einen Abstand vom unteren Ende des Gewindestopfens 26, so daß zwischen diesen beiden Enden ein Spalt 0 verbleibt, dessen Breite die Hubhöhe des Ventilkörpers begrenzt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat

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der Kopf 5o an seinem freien Ende die Gestalt eines Kegelstumpfes mit aufgesetztem Kegel, wobei dieses Ende des Ventilkopfes sich in der Schließstellung des Ventils in bt; die Seitenwand des Einsatzes Ho iceist desgleichen gelförmig abgeschrägt₃ so daß ein nach innen und vorne konvergierender Abschnitt am unteren Ende der Brennstoff kammer P entsteht, der im wesentlichen der Gestalt des Ventilkopfendes entspricht.

Der Ventilkörper wird normalerweise durch eine in der Federkammer C angeordnete Druckfeder 72 in Schließstellung gedrückt, wobei diese Feder 72 mit einem Ende gegen das untere Ende der Kammer C und mit ihrem anderen Ende gegen einen Flansch 7¹J anliegt, der eine Manschette am oberen Ende des hinteren Abschnittes 52 des Ventilkörpers bildet.

Im normalen Betrieb der Brennstoff-Einspritzdüse gemäss der Erfindung wird der Ventilkörper durch die Kraft der Druckfeder 72 und den auf die Stirnfläche des Schaftes 56 wirkenden Druck des Brennstoffes normalerweise in Schließstellung gehalten, in der die konische Spitze 51 gegen den Ventilsitz 42 anliegt. \ienn der Druck des Brennstoffes eine bestimmte Höhe erreicht, wird der Ventilkörper gegen die Wirkung der Druckfeder 72 angehoben, und zwar wegen des Querschnittsflächenunterschiedes zwischen dem Ventilsitz im Bereich des Durchmessers D₂ und dem Schaft im Bereich des Durchmessers D,.

Die hier beschriebene besondere Anordnung ermöglicht eine sehr genaue Steuerung der öffnung und Schließung des Ventils. Zum Beispiel ist der Ventilöffnungsdruck F₀

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und der Ventilschließdruck P

und die Kraft P_e der Druckfeder
s

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P₀

Nimmt man den Ventilöffnungsdruck mit 3ooo psi, den Ventildurchmesser D₁ mit o,236", den Sitzdurchmesser Dp mit ο,118" und den Schaftdurchmesser D₃ mit ο,ο986" an, dann ist die Federkraft F_e 75,6 lbs und der erforderliche Schließ-

druck P₀ 2o9o psi. Im Gegensatz hierzu beträgt bei den herkömmlichen Anordnungen die erforderliche Federlast etwa loo psi. Bei der hier beschriebenen Anordnung wird infolge des auf die Fläche D, des Schaftes wirkenden Brennstoffdrucks die erforderliche Federlast gegenüber herkömmlich geführten Düsen verringert. Ferner kann man bei der hier beschriebenen Anordnung durch Veränderung des Durchmessers D₃ des Schaftes unterschiedliche Federlasten und Druckdifferenzen zwischen dem öffnungs- und Schließdruck erreichen.

In den Fig. 3, ¹J und 5 i3t eine andere Ausführungsform der Brennstoffeinspritzdüse gemäss der Erfindung dargestellt. Diese Ausführungsform gleicht im allgemeinen hinsichtlich der Gestaltung und Konstruktion der oben erläuterten Ausführungsform und weist einen Düsenhalter loo auf, ferner eine am unteren Ende des Düsenhalters mit einer überwurfmutter

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befestigte Brennstoffeinspritzdüse 112 und eine in der Düse montierte Ventilanordnung 115.

Der Düsenhalter loo weist einen Brennstoffeinlass 122 an seinen oberen Ende sowie eine Achsialbohrung auf, die im oberen Teil mit 124 bezeichnet und deren unterer Teil 125 größeren Durchmesser hat und eine Federkammer C bildet. Im oberen Teil 124 der Achsialbohrung ist ein Gewindestopfen 126 angeordnet, der eine Achsialbohrunr; 128 aufweist, durch die der Brennstoff vom Einlass 122 fließt.

In dargestellten Ausführun^sbeispiel bildet die Düse 112 eine -eschlossene Anordnung mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuse 13o und einem länglichen Schaft 132 etwas ^erin.-.eren Durchmessers, wobei das Gehäuse und der Schaft mit Achsialbohrungen 13¹I und 136 versehen sind: die AchsialbohrunT 136 hat etwas größeren Durchmesser und bildet eine brennstoffkammer F¹. Das untere Ende der Brennstoffkamner ist mit nebeneinander liegenden, konischen Wandabschnitten 137 und 139 versehen, wobei der untere Wandabschnitt 139 einen Ventilsitz bildet und in eine Austrittsöffnunt 141-im unteren Ende des DUsenschaftes mündet."

Der Ventilkörper 115 weist einen stromlinienförmigen Ventilkopf 150 und einen hinteren Abschnitt 152 auf, wobei zwischen dem hinteren Abschnitt 152 und dem Ventilkopf eine Einschnürung 15^ vorgesehen ist; der Ventilkörper weist ferner einen rohrförmigen Schaft 156 auf, der in einer steckhülsenartigen öffnung 158 im hinteren Teil befestigt ist, wobei der Schaft 156 mit einem achsial verlaufenden Brenn-

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stoffkanal 162 versehen 1st, der an seinem unteren Ende mit zwei einander diametral gegenüberliegenden, nach außen divergierenden Auelaßkanälen 166 Im Bereich der Einschnürung* 15*» des Ventilkörpers verbunden 1st. Das obere Ende des Schaftes 156 befindet sich bei geschlossenem Ventil im Abstand vom unteren Ende des Gewindestopfens 126, so daß zwischen diesen beiden Enden ein Spalt G¹ vorhanden ist, der die Hubhöhe des Ventilkörpers begrenzt. Der Ventilkörper wird normalerweise von einer Druckfeder 173 in der Pederkammer C¹ in die Schließstellung Redrückt, wobei diese Druckfeder mit einem Ende gegen das untere Ende der Kammer und mit ihrem anderen Ende gegen einen Plansch 175 anliegt, wobei dieser Flansch 175 eine Manschette am oberen Ende des hinteren Ventilabschnittes 152 bildet.

Die in den Fig. 3-5 dargestellte Ausführungsform bildet eine Art Ringventil. Das freie Ende 17o des Ventilkopfes 15o hat hierzu die Gestalt von zwei aufeinander angeordneten Kegelstümpfen, wobei dieses freie Ende sich in der Schließstellung des Ventils in den Ventilsitz einschiebt; ein pilzförmiges Ende 172 ragt vom freien Ende 17o des Ventilkörpers weg durch die Aus.trittsöffnung 111 Im DUsenschaft. Aus den Fig. 4 und 5 1st am besten eu erkennen, daß das pilzförmige' Ende 172 eine profilierte Seitenwand 17¹J hat, die aus einem oberen, kegelstumpfförmigen Wandabschnitt 176 und einem unteren, kegelstumpfförmigen Wandabschnitt 178 besteht, wobei zwischen diesen beiden Wandabschnitten 176 und 178 ein sart ausgerundeter Hals I80 geringer Dicke ausgebildet ist. Der obere Wandabschnitt 176 hat in dargestellten Ausfükrungsbelspiel eine größere Neigung gegenüber der durch den Hal·

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senkrecht zur Achse des Ventils verlaufenden Ebene. Dank dieser Ausbildung tritt der Brennstoff, wenn der Ventilkörper geraäss der Darstellung in Pig. 5 von seinem Ventilsitz abgehoben 1st und der unter hohem Druck stehende Brennstoff den einander entsprechenden Konturen des konischen Endes 17o und des Sitzes des Ventils sowie des Düsenschaftes folgt, in Form eines flachen, kegeligen Sprühstrahles au3. Durch den geringen Abstand zwischen dem Sitz 139 und dem gradwandigen Teil der Austrittsöffnung 1^1 wird außerdem die Brennstoffströmung nach innen auf den profilierten Teil des pilzförmigen Endes 172 gelenkt und dann umgekehrt, um gemäss der Darstellung in einem breiten Sprühstrahl bis hinauf zu l8o° auszutreten.

Während des Betriebs des Ventils ist die Brennstoffströmung durch die Brennstoff-Einspritzdüsenanordnung dank der besonderen Gestaltung der Brennstoffleitungen und Kanäle und dank der stromlinienförmigen Gestalt des Ventilkopfes außerdem derart, daß sie als laminar bezeichnet werden kann; hierdurch tritt äußerst wenig Erosion und Kavitation auf.

Da bei der Brennstoff-Einspritzdüse gemäss der Erfindung die bisher übliche Ringkammer und Sammelkammer fehlt, weist die Düse gemäss der Erfindung außerdem keine Stellen auf, an denen sich leicht Schmutz und Fremdstoffe sammeln und die schwer zu reinigen sind. Bei der Anordnung gemäss der Erfindung kann man die Brennstoffeinspritzung genauer steuern, indem man die Brennstoff enthaltenden Toträume äußerst gering hält. Durch die beschriebene Anordnung der Feder zwischen den Enden des Ventilkörpers wird ferner das Auftreten von durch die Feder bewirkten, schädlichen Seitenstößen weltgehend

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vermieden, so daß weniger die Gefahr besteht, daß das Ventil hängenbleibt oder sich verklemmt. Schllesslich ist die Anordnung gemäss der vorliegenden Erfindung sehr billig herzustellen und man kann den Durchmesser der Düse im Vergleich zu den herkömmlichen Düsen verringern, so daß Miniaturbauelemente geschaffen werden können.

Fig. 6 zeigt eine weitere Auefuhrungsform der Brennstoff-Einspritzdüse gemäss der Erfindung. Diese Ausfuhrungsform gleicht im allgemeinen in ihrer Konstruktion der zuvor beschriebenen Ausführungsform und weist einen Düsenhalter 2oo, eine am unteren Ende des Düsenhalters mit einer überwurfmutter 214 befestigte Brennstoffeinspritzdüse 212 und eine im Inneren der Düse montierte Ventilanordnung 215 auf, wobei die Ventilanordnung in der Düse wischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung achslal beweglich 1st.

Der Düsenhalter 2oo hat im wesentlichen die Gestalt eines länglichen Zylinders und weist einen Brennstoffeinlass 222 an seinem oberen Ende auf. Er ist mit einer Achslalbohrung versehen, deren oberer Abschnitt mit 224 bezeicvhnet i3t und deren unterer Abschnitt 225 größeren Durchmesser hat, um eine Feuerkammer C" zu bilden.

Im oberen Absohnltt 224 der Achslalbohrung dee Düsenhalters 2oo ist ein mit einem Außengewinde versehener Stopfen 226 angeordnet, der eine Achslalbohrung 228 aufweist, durch welche der Brennstoff vom Einlass 222 fllesst. Der Gewindestopfen 226 ist Im oberen Abschnitt 224 der Achaialbohrung verstellbai um den Abstand G" zwischen dem unteren Ende des Gewinde-

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Stopfens 226 und dem oberen Ende der Ventilanordnung und folglich die Hubhöhe des Ventilkörpers einzustellen. Im dargestellten AusfUhrungsbeispiel ist der Ventilhalter 2oo mit einer radialen Bohrung 227 versehen, die in die Federkammer C" mündet und zur Ableitung des in die Feuerkammer eingetretenen Leckbrennstoffes dient. Die Radialbohrung kann nach Belieben zur Hauptbrennstoffzuleitung führen.

Die Düse 212 weist ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 23o und einen Schaft 232 geringeren Durchmessers auf, der vom Gehäuse nach unten ragt. Das Gehäuse weist eine Acuslalbohrun«; 23*1 für den Bentllkörper auf, deren unterer Abschnitt 236 etwas größeren Durchmesser hat und eine Brennstoffkammer F" bildet. Am unteren Ende des Düsengehiluses 30 ist ein konischer Sitz 252 ausgebildet, gegen den sich der Ventilkörper anlegt, und es sind mehrere Sprühüffnunnen 244 im Ende des Düsenschaftes 237 vorgesehen, durch die hindurch der Brennstoff in den Motorzylinder gelangt.

Der Ventilkörper weist einen etomlinienförmigen Kopf 25o mit einem konischen Ende 251 und einem hinteren Abschnitt 252 auf, wobei zwischen dem hinteren Abschnitt 252 und dem Kopf 250 eine Einschnürung 254 vorgesehen ist. Der hintere Abschnitt weist eine Achsialbohrung 253 auf, die an ihrem unteren Ende in zwei diametral einander gegenüberliegend angeordnete, nach außen divergierende Auslaßkanäle 266 im Bereich der Einschnürung 254 des Ventilkörpers mündet.

Man erkennt aus der Zeichnung, daß das mit dem Ventilsitz

in der Schließstellung in Eingriff kommende Ende des Ven-

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tllkopfes 250 die Gestalt eines Kegelstumpfes mit aufgesetztem Kegel hat; die innere Seitenwand des Ventilgehäuses ist in Höhe dieses Ventilkopfendes desgleichen' kegelförmig ausgebildet, so daß ein nach innen konvergierender, vorderer Abschnitt in der Brennstoffkammer P" entsteht, der im wesentlichen der Gestalt des Ventilkopfendes entspricht.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Ventilkörper e.inen ländlichen, rohrförmigen Schaft 256, der einen oberen Abschnitt 256a und einen unteren Abschnitt 256b aufweist, wobei der obere Schaftabschnitt 256a in der Achsialbohrung des Ventilhalters angeordnet ist und mit seinem oberen Ende im Abstand vom unteren Ende des Gewindestopfens 226 liegt, wobei dieser Abstand G" die Hubhöhe des Ventilkörpers begrenzt. r,ie dargestellten Ventilschaftabschnitte bestehen aus länglichen, rohrförmigen Teilen, die mit Achsialbohrunren 255a und 255b versehen sind, welche mit der Achsialbohrung 22o im Gewindestopfen 226 und mit der Bohrung im hinteren Abschnitt des Ventilkörpers in Verbindung stehen, so daß Brennstoff vom Einlass 222 zur Brennstoffkammer P" fließen kann. V/ie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist der Gewindestopfen.226 in achsialer Richtung einstellbar, so daß die Hubhöhe des Ventilkörpers nach Belieben verändert werden kann. Der untere Schaftabschnitt 256b hat konisch zulaufende Enden 257 und 259, die passend in einen konischen Sitz 261 im oberen Schaftabschnitt 256a bzw. in einen konischen Sitz 263 im Ende des hinteren Ventilkörperabschnittes eingreifen. Die Schraubenfeder 272 in der Federkammer C" liegt mit einem Ende gegen Unterlegscheiben 267 an, welche im oberen Ende der Feuerkammer

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montiert sind, und mit ihrem anderen Ende drückt die Schraubenfeder 272 auf einen Rincflansch 269 am unteren Ende einer Hülse 271, die einen nach innen gerichteten Plansch 273 aufweist, v/elcher über das verbreiterte untere Ende 275 des oberen Schaftabschnittes 256a greift.

Bei der oben beschriebenen Brennstoff-Einspritzdüse drückt im normalen Betrieb die Federkraft der Druckfeder 272 und der Druck des auf die Stirnfläche des oberen Schaftabschnittes 256a wirkenden Brennstoffes den Ventilkörper in die Schließstellung, in der das konische Ende 251 des Ventilkopfes mit dem Ventilsitz 252 in Eingriff 3teht. Wenn der Brennstoffdruck auf eine bestimmte Höhe ansteigt, wird der Ventilkäper gegen die Kraft der Druckfeder 272 angehoben, und zwar infolge des Plächenunterschiedes zwischen dem Ventilsitz in Höhe des Durchmessers Dg und dem Schaft in Höhe des Durchmessers Oj.

Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 6 und 7 werden durch die zweiteilige Ausbildung des Schaftes 256a und 256b eine größere Flexibilität erreicht und da3 Auftreten höherer Seitenstöße auf das Ventil vermieden. Um das Auslecken von unter hohem Druck stehendem Brennstoff an der Verbindungsstelle zwischen dem unteren Schaftabschnitt 256b und dem oberen Schaftabschnitt und dem eigentlichen Ventilkörper zu verhüten, haben die aufeinander passenden Sehrägflachen verschiedene^ Neigungswinkel, so daß die Teile am äußeren Umfang der konischen Passflächen aufeinander stehen. Vorzugsweise ist der Neigungswinkel A an den Enden des unteren Schaftabschnittes 256b größer als der Neigungswinkel B der die Sitaflachen bildenden Kegel im oberen

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Schaftabschnitt und in eigentlichen Ventllk'irper. V/enn der Neigungswinkel A beispielsweise 9o° beträgt, so kann der Neigungswinkel B des Sitzes im hinteren Abschnitt des Ventilkörpers und des Sitzes an unteren Ende des oberen Schaftabschnittes 80 - 85⁰ betragen.

Die obige Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen betreffen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung, die nur zur Erläuterung und nicht zur Abgrenzung des Erfindungsgedankens dienen sollen. Diese Ausführungsbeispiele sind in vielfacher Hinsicht abwandelbar, ohne daß damit der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Patentansprüche

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Claims (1)

1. Patentansprüche 1576ΛΛ8

   1.; brennstoff-Einspritzdüse mit einem länglichen Düsenhalter, an dessen einem Ende eine Düse montiert 1st, dadurchö -«kennzeichnet, daß in der DÜ3e (12) eine Achsialbohrunn (3¹J, 3>f>) ausgebildet iat, die eine Brennstoffkammer P bildet und in uer ein Ventlllc!5rper (ijo) beweglich angeordnet ist, daß am der 'J'aac (12) f-;e,:enüLerliegenden Ende des Düsenhalters (lo) ein lirennstoffeinlass (212) ausgebildet ist und der Düsenhalter eine an den Einlass (22) angeschlossene Achsialbohrun.^ (2-¹O aufweist, ύΆλ der Ventilkörper (5o) einen in die Achsialbohrun · lies l'üsenhalters eingreifenden, liinnlichen Schaft (:'«.', ^rf ) aufweist, der einen Achsialbrennstoffkanal (62) ontlitlil, un'i üab sich an das innere Lnde dieses Achsialbrennstoffkanals (62) zwei unter einem Winkel angeordnete Brennstoffkaii;'Ie (i.ii) in Ventilkörper anschliessen, die w^derur. in die Lrennstoffkanmer'F münden.

   2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da:l in der Achsialbolirunr; (2*1) des Düsenhalters (lo) ein Stopfen (26) ar.· eordnet ist, dessen inneres Ende normalerweise im Abstar.j vor. ^e:;enüberlier:enden "Znae des Schaftes (56) des Ventük"rrers (?o) lie;;t, so aaß ein die Hubhöhe des Ventilkörpcrs begrenzender £wischenraurr,(G' verbleibt.

   3. Tüse nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (26) in der Bohrung (2*0 des Düsenfaalters (Ic) zur Veränderung der Hubhöhe|G1des Ventilkörpers (5o) achsial

   BÄD ORieiNAL

   _ . 009848/0317

   verstellbar ist. ^ 1 5 7 6 A A 8

   h. Düse nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch .gekennzeichnet, daß die Achsialbohrunp; (2'0 im Düsenhalter (lo) an einer, linde einen eine Federkamuer C bildenden Abschnitt (2'j)ü ;-ru.->cr'2n Durchmessers hat und in diesem Abschnitt um den Ventilkörperschaft (5^) eine Feder (72) angeordnet ist.

   ?. Düse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch -e;--;nnneichnet, daß der Ventilkörper (5o) einen stromlinien-

   Gpitze f"r:ni)-en Ventilkopf mit einer konischen Hxiltr (51) sowie einen hinteren Teil (^£j2) aufweist, wobei am übergang vom Ventilkopf zum hinteren Teil des Ventils eine Einschnürung (5Ό vorgesehen ist.

   6. Düse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß. in die Achsialbohrunn (36) der Düse (12) eine Düsennase (²^o) eingesetzt ist.

   7. Düse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem als Austrittsöffnung (I¹Il) ausgebildeten Ende der Düse ein Ventilsitz ausgebildet ist, daß von dem als konisch zulaufende Spitze (17o) ausgebildeten Ende des Düsenkörpers (-.5ο) ein Pilzkopf (172) wegragt, der aus einem oberen und einem unteren kegelstumpfförmigen Wandabschnitt (176, 178) gebildet wird, zwischen denen eine ausgerundete Einschnürung (I80) ausgebildet ist, und daß der Ventilkörper (15o) zwischen einer Schließstellung mit auf dem Ventilsitz aufliegender Ventilkörperspitze und einer Öffnungsstellung beweglich ist, in der die Ventilkörperepitze vom Ventilsitz abgehoben ist, so daß der Brennstoff in einem

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   breiten, kegeligen Spühstrahl austritt.

   8. Düse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Brennstoffkammer 'F) mündende Achsialbohrung im Schaft des Ventilkörpers mit ihrem anderen Ende an den Einlass (22) angeschlossen ist.

   9. Düse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft des Ventilkörpers(25o) einen in die Achsialbohrung (224) des Düsenhalters (2oo) eingreifenden oberen Schaftabschnitt (256a) und einen unteren Schaftabschnitt (256b) aufweist, der mit einem Ende mit dem oberen Schaftabschnitt und mit eeinem anderen Ende mit dem oberen Ende des Ventilkörpers (250) in Eingriff steht.

   10. Düse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Schaftabschnitt (256b) schräg zulaufende Enden (257, 259) aufweist, die mit konischen Sitzen (261, 263) am oberen Schaftabschnitt (256a) bzw. am Ventilkörper (25o) in Eingriff stehen.

   11. Düse nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (a)der schräg zulaufenden Enden des unteren Schaftabschnittes (256b) größer ist als der Neigungswinkel^B) der konischen Sitze (261, 263).

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