DE1751470A1 - Duesenhalter fuer Verbrennungsmotoren mit eingebauter Einspritzduese - Google Patents

Description

• Düsenhalter für Verbrennungsmotoren mit

  .@_.-_@=ss3s_a=s_3sassssscss=s-a@_s-@===c=

  eingebauter Einspritzdüse

  Die Erfindung betrifft einen Düse_l:halter für Verbrennungsmotoren mit eingebauter Einspritzdüse, deren Düsennadel durch eine Federbelastung in die geschlossene und durch den gegen die Federbelastung wirkenden Einspritzdruck in die geöffnete Stellung bringbar ist.

  Um die Verbrennung bzw. deren Ablauf zu beeinflussen, ist an be-

  kennt, die Einspritzung in zwei Stuten, der sogenannten Varein-

  gpritzung und dem-Baupteinspritxung, durchzuführen. Eine Bintei-

  lcang in die Vor-- und HaupteineprI.;bzung ist beispielsweise durch

  die sogenamlte Drosaelzapfendüse möglich. Die Düsennadel der in

  den Düsenhalter eingebaute Drosselzapfezldtise wird von einer Feder

  iatet, die rauf den Öffnun.[;2dz-zck der Voreinsi,ritzung vor,;e-

  r@r;@@::r:-t icit. Nac'ri vreiterem Ansteigen des Einopritzdruckea bewegt

  sich die Düsennadel der Drosselzapfendüse kontinuierlich weiter. Das Einstellen der Vor- und Haupteinapritzuaenge ist deshalb nur durch die besondere Form der Drosselzapfendüse und durch die :lall der Federkennlinien möglich. Hierdurch li3t die Ab-Stufung der Vor- und Haupteinspritzung b-;:. der entsprechende#: Einspritznen--en nur in sehr enjen Grenzen einstellen.
• Der Erfindung lieft die Aufgabe zugrunde, mittels eines Düsenhalters der eingangs genannten Art das Verbrennungsgeräusch bei Vorkarmer-, rlirbelkamer- und Direkteinspritzmotoren bei Diesel-und Vielstoffbetrieb zu verbessern, bzw. insbesondere bei Triel= , Stoffbetrieb die Zündwilligkeit so zu erhöhen, daß bei jeder Drehzahl- und lasteinstell ung eine einwandfreie Verbrennung riöglich ;rird. Die Erfindung besteht darin, daß die Feder'7elastung aus zwei Federn besteht, von denen eine auf einen Öffnungsdruck einer ersten Einspritzstufe und die andere auf einen öffnungedruck einer zweiten Einspritzstufe vorgespannt. ist und die die Diisennadel abhängig von deren Hub nacheinander belasten. Hierdurch läßt sich eine klare-Abstufung zwischen Vor- und Haupteinspritzung treffen, so daß das Einspritzgesetz noch mehr den speziellen Erfordernissen für eine weichere und qualitativ bessere Verbrennung eines gegebenen Motors angepaßt werden kann. Äußerst vorteilhaft ist, wenn die beiden Federn unterschiedliche Kennlihien besitzen. Hierdurch läßt sich der Zierlauf und die Geschwindi;keit der Dtisennadelbeweguig in Abhängigkeit von dem Ein-

  spritzdrue.l:.9zt auf die jeueinjen Erfordernisse anpassen.,

  Eine baulich vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung erhält

  mant wenn. zwei hintereinander angeordnete Sc'zr--uhenfedern Ver-

  wendung, finden und die Düsennadel, die von der geringer varge-

  spannten Feder in ihrer Schließstellung jehalten ist, sich erst

  nach einem bestimmten hub an die. höher vorgespannte Feder anlegt.

  Hierdurch wird es- möglich, den Verlauf der Düsennadelb-ewegung

  während der VVoreinspritzununabhängig von dem Vert.auu: der Haupt.-

  einspritzung auszulegen. .

  Zweclmäßigerweise kann sieh die auf den Öffnun3sdruck der nrei-

  ten Einspritzstufe vorgespannte Feder über ein die !;.eringer var

  gespunn to Feder umgehendes 7@.rischenst_ick nn dem Gehäuse des Düsen-

  halters abstützen. In äußerst vorteilhafter Weise kann ein nr.schen

  der Düsennadel und der auf die erste Einspritzstufe vorgespannten

  Feder angeordnetes Druckglied sich nach einen bestimmten Mezsen-

  nadelhub an das Zwiadhenglied anlegen. hierdurch wird errecht,,

  dßB nach Anlegen des Druchgliedes an das Z"vrisclienglieel. die, für

  die erste Einspritzstufe vorgesehene Feder umgangen wird,. rse d.a&

  der Verlauf und die Geschaindigkeit der Düsennadelbe-regung; Gräh-

  rend der Voreinsl ritzung und vrährend der Haun v einen rftzung nur

  von j emre.il s einer Feder besinf luf; t wird. Durch: lierfincfiung@ ist.

  es: somit. n:egl.ch, ei: Mal- eine sel-Lr Witte zeitliche Trenynung, cler

  Yor=einspritzung von der iauntein:@@ritztuzg vors uneund zurr

  anderc.1 auch durch den verlauf bmr r die Geschwindi'zkslt (las I@sen-

  z@adel}a_he@; die jewe,iligerL l.en !-eZebenen `er'_'@.Tt.-

  ni.s s en gut an ,zna.sse@

  In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsforti bei-

  spielsweise dargestellt.

  Es zeigen: ,-

  Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten

  Diis enhalt er,

  Fig. 2 die Kƒnnlinieä nreier in dem Düsenhalter nach Pig. 1

  verwendbarer Federn,

  Fig. 3 den Verlauf des Düsennadelhubes il. Abhängigkeit Von

  dem Einspritzdruck, bei Verwendung der Federn mit Kenrt-

  liniere nach Fig. 2,

  Fig. 4 die Kennlinien zxeie.r weiterer, bei einem DU8enha1tel` ,,

  nach hig. 1 einsetzbarer Zedern und

  Fig.-5 den Verlauf des Düsennadelhubes in Abhängigkeit von den

  Einspritzdruck bei Verz@rendung der Federn mit den Kenn-

  linien nach Fig. 4.

  Der DUs enhalter nach Fig. 1 besteht aus ,einem zylindrischen Ge-

  häuse 1, das einen Anschluß.2 für die Druckleitung der Einepritg-

  pumpe aufweist. Das zylindrische dehäuse 1 ist mit einem Druck-

  kanal 3 versehen, der von dem hnschluß Z zu der Einspritzdüse 4

  führt. Als Einspritzdüse 4..., die durch eine Übarirurfmutter 5 an

  dem Gehäuse 1 des DU: enzalters üehalten ist, kann beispielsweise

  eine bekannte Drosselzapfendüse Verwendung finden. Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, den Dosenhalter für Direkteinspritzmotoren mit Lochdüsen auszurüsten, wenn bei derartigen Motoren eine gestufte Einspritzung vorgenommen werden soll. Die.Düsennadel 6 der Einspritzdüse 4 Wird durch eine Federbelastung in ihrer Schiießstellung gehalten und ist durch den Druck des eingespritzten Kraftstoffes in ihre geöffnete Stellung gggen die Wirkung der Federbelastung bringbar. Die Federbelastung besteht aus zwei hintereinander angeordneten Schraubenfedern 7 und 8, die jeweils auf einen bestimmten Jert vorgespannt sind. Die in der Zeichnung untere Schraubenfeder 7, die auf einen den Öffnungsdruck der Voreinspritzung entsprechenden Wert vorgespannt ist, liegt über ein Drucirglied 9 und einen iwischenring 10 unmit@elbar an der Düsennadel 6 an. Die zweite Schraubenfeder 8' stützt sich über ein aüs einem Bolzen 1-1 und einem mit Aussparungen versehenen das Druckglied 9 umgreifenden Teil 12 auf dem Gehäuse 1 des Düsenhalters ab. In der dargestellten geschlossenen Stellung der Einspritzdifse ¢ belastet die höher vorgespannte ' Schraubenfeder 8 die Düsennadel 6 nicht. Die auf dem niedrigeren Öffnungsdruck-vorgespannte Schraubenfeder 7 ist von einer Hülse 13 umgeben, die in der geschlossenen Stellung einen bestimmten-Abstand zu dem auf dem Di°uckglied 9 angeordneten Zwischenring-@-10 aufweist.
• Durch. die erfindungs@c:n:clßc'ttlcbildunü c@er Federlelastung des Düse3nha.lte-rs ergibt sich Ablauf der Einspritzur. Die Voreinspritzung beginnt, sobald der Einspritzdruck den entsprechend gewählten Lind durch Vorspannen der Feder 7 eingestellten öffnungsdruek 2 1 erreicht und übersteigt. Dabei wird die Düsennadel 6 gegen die Kraft der Schraubenfeder 7 angehoben. Diese Bewegung endet, sobald sich der. Zwischenring 10 an die die Schraubenfeder umgebende Hülse 13 anlegt. Der wählbare Abstand zwischen dem Zwischenring 10 und der Hülse 13 entspricht somit den bei der Vor- . einspritzung A möglichen 11adelhub 2. Ab Erreichen dieser Stellung wird die Diisennadel 6 über das Druckglied 9, den Zwischenring 10 und die Hülse 13 direkt von der zweiten Feder 8 belastet, die . auf den Öffnungsdruck P2 der Haupteinspritzung B vorgespannt ist. Die weitere Bewegung der Diisennadel 6 erfolgt erst, nachdem der für die Haupteinspritzung eingestellte Öffnungsdruck P2 erreicht und #berschritten wird. Dabei wird der :.,verlauf des Düsennadelhubes H während@der Haupteinspritzung B ausschließlich von der Schraubenfeder 8 beeinflußt, da die andere Schraubenfeder 7 durch das Anlegen des Druckgliedes 9 über den Zwischenring 10 an die 'L@Ltlse 13 praktisch kurzgeschlossen ist. Zweckmäßigerweise können Federn 7 und 8 mit unterschiedlichen Kennlinien 0 1 und C2 Verwendung finden. In@den Pig. 2 bis 5. ist dargestellt, in welcher Weise sich die Einapritzcharakteristii bezüglich des Düsennadelhubes 1i durch die Wahl verschiedener Federkennlinien 01 und 02 beeinflussen läBt, wenn die Öffnungsdrücke 21 und 22 für die Voreinapritzung 1 und für die Haupteinspritzung B konstant gehalten werden. Selbstverständlich ist es

  ohne weiteres möglich, durch entsprechende Voxöpannung der le-

  dern 7 und 8 auch die ÖffnungsdrUke der begebenen Erfordernis- .

  sen anzupassen. -In den Fib. 2 unji 4 sind die Kennlinien 01 und

  -0 2 der verwendeten Federn dargestellt. Die .lei-Vnlinien C1 in Pig.

  2 und.4 der für die Voreinspritzung maßgeblichen Federn 7 sind

  gestrichelt gezeichnet. Die schraffierten Bereiche stellen je-

  weils -dar,--in welchem Bereich infolge dpr baulichen Gegebenhei-

  ten des Düsenhalters sich jeweils.die Düs enriadel 6 bewegen kann.

  In dem Diagramm nach Fig. 2 besitzt die für. die Voreinspritzung

  maßgebliche Feder 7 eine flacher geneigte Kennlinie C1 als die

  für die Haupteinspritzung maßgebliche Peder 8, während in Fig. 4

  der umgekehrte Fall dargestellt ist.- Für Federn 7 und 8 mit den

  Kennlinien 0 1 und 0, nach dem Di;ramm nach.Rig. 2 ergibt sich`:

  der in Zig. 3_dargestellte Verlauf des Düsennadelhubes H in Ab-J

  hängigkeit von-der Einspritzdruck P. Infolge der fluehgeneigten

  $ennlin3Le 0 1 der heder 7 erreicht-die Düsennadel-6 aahon ngoh

  relativ geringem Überschreiten des Öffnungsdruakes P1 den voll-

  ständigen Düsennadelhub für die Voreinapritzung 1. Bei weiterer

  Erhöhung bis zu-dem Öffnungsdruck P2 für die Haupteinspritzung B

  führt die Dosennadel 6 keine weitere Beweg=g-aua.=Naeh Errelehen

  des Öffnungsdruckes P2 für die Haupteinspritzung-bedari'Qs.etntw

  relativ starken Erhöhung des Einspritzdruckes-P, um.die @r411t:

  Ventilöffnung $u erreichen.

  Tei Federn 7 äit.den Kennlinien 0, und C2.-entspreQhend Pig. 4 ez-

  gibt sich ein völlig anderer Verlauf des Düaennadelhubes H in Ab-

  hängi#-keit von den Einspritzdruck P, obwohl die Öffnungsdrücke

  P1 und P2 konstant gehalten vnirden. Ab Erreichen des Öffnungsdruck

  P1 bedarf es einer relativgroßen Druckerhöhung, um den vollen

  Düsennadelhub der Voreinspritzung A'zu erreichen. Demgemäß wird.

  die Pause zwiwchen dem Ende der Voreinsptitzung A und dem Beginn

  der Häupteinapritzung B kürzer. flach Beginn der-Haupteinspritzung

  B bedarf» jedoch gegenüber Fi;. 3 nur einer geringeren Drucker-

  höhung, um die volle Öffnung des 3inspritzventiles 4 zu-erreichen.

  Durch den erfindungsgem.ßen Düsenhalter ergeben sich vielfältige

  Ara iiationsmöglichkeiten, die es erljzliven, sowohl den Beginn -der-

  Voreinspritzung und den Beginn der _.'e,uptE:inspritzung als auch

  die jeweiligen Einspritzmengen den unterschiedlichsten Erforder-

  nissen anzupassen. Dabei, körmte auch. in vorteilhafter Weise noch

  vorgesehen werden, daß durch Zusatzeinrichtungen die jeweiligen

  Federn 7 und 8 getrennt auf bestimmte Öffnungsdr;icke vorspannbar

  in den Diisenhalter angeordnet sind.

Claims (6)

1. Patent- und ächutzansprüche U lt, Dosenhalter für Verbrennungsmotoren mit eingebauter Einspritzdüse, deren Düsennadel durch eine Federbelastung in die gesch lossene und durch den gegen die Federbelastung wirkenden ' Einsptitzdruck :.n die,geöffhete Stellung brinübar'ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbelastung aus zaei Federn . ' (79-8) besteht, von--denen eine auf einen Öffnungsdruck P,) einer ersten Einspritzstufe und die andere auf einen Öffnungsdruck (P2) einer zureiten Einspritzstufe vorgespannt ist und die die Düsennadel (6) abhängig-von deren'Hub (H) nacheinander belasten.
2. 2. Düsenhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzei-chne-t, da.ß die beiden Federn (7, 8) unterschiedliche Kennlinden (C1, 02) besitzen. '
3. 3. Düsenhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei hintereinander angeordnete Schraubenfedern (7, 8) Verwendung finden und die Düsennadel (6), die von der geringer vorgespannten Feder (7) in ihrer Schließstellung gehalten ist, sich erst nach einem bestimmten Hub (H) an die höher vorgespannte Peder (8) anlegt.
4. 4. Dtis.enhalter nach einem oder mehreren der Ansprüohe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die auf den Öffnungsdruck (P2) der zweiten Einspritzstufe vorgespannte Peder (8) über ein die geringer vorgespannte Feder (7) umgehendes Zwischenswcx (11, 12) an den Gehäuse t1) des Düsenhalters abstützt.
5. 5. Düsenhalter nach Anspruch ., dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen der Düsennadel (6) und der auf die erste Einspritzstufe vorgespannten Peder (7) angeordnetes Druckglied sich naoh einem bestimmten Dücennadelhub (Ii) an das Zwischenglied anlegt.
6. 6. Düsenhauer nach einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (7, 6) unabhängig voneinander - Atstauthbar und mittels Zusatzeinrichtungen auf verschiedene Öffnungsdrt'cke (P1, P2) vorspannbar.in den Düsenhalter angeordnet sind.