DE2252769A1

DE2252769A1 - Einspritzduese fuer fluessigen kraftstoff

Info

Publication number: DE2252769A1
Application number: DE2252769A
Authority: DE
Inventors: Douglas Gordon Burton; Ivor Fenne
Original assignee: CAV Ltd
Current assignee: CAV Ltd
Priority date: 1971-10-28
Filing date: 1972-10-27
Publication date: 1973-05-03
Also published as: GB1412413A; IT966776B; JPS5214805B2; BR7207574D0; JPS4851128A; US3797753A; FR2159049A5

Description

PATENTAHWKLTE DipUng. WERNER COHAUSZ · DipL-lng. WILHELM FLORACK . DipL-lng. RUDOLF KNAUF

4 Düsseldorf, Sdiumannstraße 97

C.A.V. Limited

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Birmingham, England 26. Oktober 1972

Einspritzdüse für flüssigen Kraftstoff

Die Erfindung betrifft eine Einspritzdüse für flüssigen Kraftstoff für Brennkraftmotoren in einer Ausführung mit einem druekmittelbetätigbaren, durch Federkraft vorgespannten Ventilglied zur Regelung des Fließens von Kraftstoff durch eine Öffnung von einem Kraftstoffeinlaß, der mit einer vom Motor angetriebenen Kraftstoffpumpe ver- . bindbar ist.

Bei einer solchen Anordnung muß die von der federnden Vorspannung auf das Ventilglied ausgeübte Kraft ein Kompromiß zwischen dem ¥unsch zum Erreichen einer zufriedenstellenden Funktion der Düse bei hohen Kraftstoffdrücken, wie sie auftreten, wenn der Motor mit normalen Drehzahlen läuft, und dem zum Erreichen einer zufriedenstellenen Funktion der Düse auch bei niedrigen Krafststoffdrücken sein, wie sie auftreten, wenn der Motor angelassen wird.

Wenn die Federkraftvorspannung am Ventilglied hoch ist, kann unter SUmständen beim Starten des Motors kein ausreichender Kraftstoffdruck entstehen, und zwar als Folge des Leckens, um ein öffnen des Ventilglieds zu bewirken. Wenn die Federkraftvorspannung andererse%its niedrig ist, kann die Funktion der Düse bei normalen Drehzählen des Motors beeinträchtigt sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzdüse für flüssigen Kraftstoff zu schaffen, die einfach ist und eine zweckmäßige Form hat. ~ ■

Erfindungsgemäß ist eine Einspritzdüse für flüssigen Kraftstoff der 26 405

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vorstehend genannten Art gekennzeichnet durch einean dea Ventilglied funktionell zugeordneten KoIten, einen Zylinder, in dem der Kolben sitzt, einen Fließweg zur Zuleitung von Kraftstoff zum Zylinder mit einem Druck, der im wesentlichen gleich dem Druck dee Kraftstoffs ist, der dem Einlaß zugeleitet wird, und ein Hücksohlagventil im Fließweg zur Verhinderung eines Fließen« von Ksfcftstoff aus dem Zylinder, wobei eine solche Anordnung vorgesehen ist, daß die auf das Ventilglied ausgeübte Kraft mit der Zunahme des Drucks des dem Einlaß zugeleiteten Kraftstoffs zunimmt.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeiepiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sinds

Fig. 1 Ein Kraftstoffsystem für einen Motor mit Einspritzdüsen für Kraftstoff, die erfindungsgemäße ausgebildet sind, und

fig. 2 eine Darstellung einer Einspritzdüse für Kraftstoff in einer Variante der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein System zur Zuleitung von Kraftstoff zu einer Eigenzündungsbrennkraftmaschine mit drei Zylindern gezeigt. Das System weist drei Einspritzdüsen auf, die so angeordnet sind, daß sie den Brennräumen bzw. Zylindern des Motors Kraftstoff zuleiten, und die Einspritzdüsen sind mit 10, 11 und 12 bezeichnet, wobei es sich In dieser Reihenfolge auch um die Zündfolge des zugehörigen Motors ahn- ' delt. ■ ' ' '■' ' ■ ^: ^{: :} '■■■'■■■■ '

Die Einspritzdüsen sind jeweils in herkömmlicher Ausführung vorgesehen unwd weisen einen Düsenkörper 13 auf, auf dem ein Düsenkopf 14 sitzt. Der Düsenkopf ist mit einer Bohrung versehen, in dder sich ein Ventilglied 15 befindet, das so ausgebildet 1st, daß es mit einem Sitz zusammenwirkt, um den Fluß von Kraftstoff durch einen Auslaß zu regeln. Das Glied wird von Kraftstoff unter Druck bettätigt, und dieser wird einer Kammer 17 zugeleitet, die am Auslaß sitzt, und zwar über einen Kraftstoffeinlaß 1G. Die Kraftstoffeinläße 18 der Düsen sind mit einer Pumpe 9 verbunden, die Kraftstoff zu den D*sen in der ent-

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sprechenden. Folge ,zuleitet, damit-die entsprechende,Zünfqlge des . Motors erreicht „wird., ßemäß der Zeichnung erhält die.Brise IO a-lso .-.. zuerst Kraftstoff, dam» die Düse 11, dann,die.Düse 12» .

Das Tentilglied 15 jeder Düse ist in. Eichtung^auf sden Sitz durch eine Schraubendruckfedej? 1j? gespannt ^ die sich in einer Federkammer

20 im Körperteil befindet. Ton der Federkammer in Mchtung· auf die Bohrung, die das Ventilglied 15 _: aufnimmt» .erstreckt sich eine axiale Bohrung, in der sich eine Schubstange 21 befindet. Die Schubstange

21 legt sich gegen das Tentilglied an einem Ende,, und am anderen Ende trägt sie ein Widerlager für die Feder. Die FederkamTner/ 20 ist zu einem Abfluß belüftet, so daß eventueller Kraftstoff unter Druck, der am Tentilglied vorbei und an der Wand der Bohrung entlangfließt, in der es sich befindet, zum Abfluß fließen kann.

Das Federwiderlager trägt ferner einen zweiten Kolben 21,.und dieser ist verschiebbar in. einem Zylinder 22 angeordnet, der im Körperteil vorgesehen ist« Das Ende des Zylinders, das vom Tentilglied entfernt liegt, steht mit einem ventilgesteuerten Fließweg 23 in Terbindung. Das federgespannte Tentilglied dieses Tentils ist so angeordnet, dßaß ein Entweichen von Kraftstoff aus dem Zylinder verhindert wird.

Der- Fließweg 23 der Düse 11 ist mit dem Kraft st of feinlaß 18 der Düse 10 verbunden, „der Fließweg der Düse 12 ist mit dem Kraftstoffeinlaß der DJise^ 11 verbunden, und der Fließweg der Düse 10 ist mit dem Kraftstoffeinlaß der Düse 12 verbunden.

Jm Betrieb wird unter der Annahme, daß Kraftstoff unter Druck durch die Pumpe der Düse 10 zugeleitet wird, das Tentilglied darin angehoben^ .,um_if.cLem Kraftstoff die Möglichkeit zu geben, durch den Auslaß desselben^ζτμα zugehörigen Brennraum zu fließen. Gleichzeitig wird Kraftstoff unter Druck dem Zylinder 22 der Düse 11 zugeleitet, und der Spritzdruck in diesem-Zylinder ist der Spitzendrück, der während der Zuleitung von Kraftstoff zur Düse 10 auftritt. Wenn Kraftstoff zum nächstenmal durch die Pumpe zugeleitet wird, fließt dieser Kraftstoff zur Düse 11, und damit wird der Zylinder 22 der Düse 12 mit

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Spitzendruck beaufschlagt, der während des Fließens von Kraftstoff zur Düse 11 auftritt. Dieser Spitzendruck ist höher, weil ein größerer Kraftstoffdruck erforderlich ist, um eine Öffnung des Ventilglieds 15 der Düse 11 zu bewirken, und zwar auf Grund der Tatsache, daß der Kolben 21 derselben durch den Sptitζendruck beaufschlagt wird, der während der Zuleitung von Kraftstoff zur Düse 10 auftritt.

Der Effekt des Torsehens des Kolbens 21, der mit Druck in der gleichen Weise beaufschlagt wird, wie das beschrieben worden ist, besteht darin, daß ein Anlaufen des Systems von einem Ruhezustand aus mit einem einigermaßen niedrigen Düsenöffnungsdruck ermöglicht wird, und in dieser Weise wird ein übermäßiges Lecken von Kraftstoff in dem Cyst em auf ein Minimum zurückgeführt, das schädlich ist, wenn der Motor gestartet wird.

Es versteht sich, daß der Düsenöffnungsdruck nicht weiter steigt, wie das vorstehend beschrieben worden ist, vielmehr entsteht ein ausgewogener Zustand, da eine Zunahme im Düsenöffnungsdruck keine äquivalente Erhöhung im Spitzeneinspritzdruck bewirkt. Nichtsdestoweniger ist der Düsenöffnungsdruck auf die Laufgeschwindigkeit bezogen, ferner auch auf die Kraftstoffmenge, die die von der Pumpe zugeleitet wird. Im besonderen Ausführungsbeispiel hier beträgt der Düsenöffnungsdruck allein als Folge der Feder 19 60 Atmosphären, und der Düsenöffnungsdruck bei Startdrehzahl des Motors beträgt 115 Atmosphären. Der Düsenöffnungsdruck beim Spitzenleitungsdruck, d.h. der Druck des Kraftstoffs, der von der Pumpe zugeleitet wird, beträgt 57Ο Atmosphären, wobei der Leitungsdruck 600 Atmosphären beträgt.

In Fig. 2 ist eine Alternativausführung gezeigt, in der gleiche Bezugszahlen verwendet worden sind, soweit möglich. In dieser Anordnung sitzt der Kolben 24 nahe am Ventilglied 15, und er greift darin Ende an Ende an. Der Kolben bildet das Widerlager für die Feder 19» und der Baum, der die Verbindung zwischen dem Kolben und dem Ventilglied umgibt, ist zum Niederdruck belauftet. Der Zylinder ist weiter gestreckt, um eine Federkammer zu bilden, die mit dem Einlaß 18 über

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einen ventilgesteuerten Fliefiweg 25 in Verbindung steht. Das Ventilglied dieses Elements ist so angeordnet, daß ein Fließen von Kraftstoff vom Einlaß in die Federhammer ermöglicht wird, jedoch ein Entweichen von Kraftstoff daraus verhindert wird. Wie im vorstehenden Ausführungsbeispiel unterstützt der Druck des Kraftstoffs, mit dem der Kolben beaufschlagt wird, die Wirkung der Feder, und der Effekt ist im wesentlichen der gleiche wie im vorstehenden Ausführungsbeispiel. In diesem Falle jedoch ist jede Einspritzpumpe in seich geschlossen und erfordert nur die übliche Verbindung mit der Kraftstoffpumpe und mit dem Abfluß.

Das Lecken von Kraftstoff aus dem Zylinder 22 am Kolben 21 vorbei, der in Fig. 1 gezeigt ist., oder am Kolben 24 vorbei, der in Fig. 2 gezeigt ist, in beiden Fällen zum Abfluß, ermöglicht ein Abfallen , des Gegendrucks, wenn die Drehzahl des Motors verringert wird.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Einspritzdüse für flüssigen Kraftstoff für Brennkraftmotoren in einer Ausführung mit einem druckmittelbetätigbaren, duroh Federkraft vorgespannten Ventilglied zur Regelung des Fließens von Kraftstoff duroh eine Öffnung von einem Kraftstoffeinlaßt der mit einer vom Motor angetriebenen Kraftstoffpumpe verbindbar ist, gekennzeichnet duroh einen dem Ventilglied (I5) funktionell zugeordneten Kolben (21, 24), einen Zylinder (22), din dem der Kolben (21,24) sitzt, einen Fließweg zur Zuleitung von Kraftstoff zum Zylinder (22) mit einem Druck, der im wesentlichen gleich dem Druck des Kraftstoffs ist, der dem Einlaß zugeleitet wird, und ein Rückschlagventil im Fließweg zur Verhinderung eines Fließens von Kraftstoff aus dem _zylinder (22), wobei eine solche Anordnung vorgesehen ist, daß die auf das Ventilglied (15) ausgeübte Kraft mit der Zunahme des Drucks des dem Einlaß zugeleiteten Kraftstoffe zunimmt.
2. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fließweg mit dem Einalaß durch die Düse verbunden ist*
3. Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet! daß der Fließweg zur Verbindung mit einer Fremdquelle für Kraftstoff unter Druck vorgesehen ist.
4* Einspritzdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3t dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (22) sich in einem Körperteil (13) der Düse befindet und das Ventilglied (I5) in einem Düsenkopf sitzt, er am Körperteil (I3) angebrachte ist.
5* Einspritzdüse nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Vprspannung durch Federkraft, die auf das Ventilglied (15) einwirkt, durch eine Schraubenfeder (19) aufgebracht ist, die in einer Federkammer (20) sitzt, welche im Körperteil (I3) gebildet ist*
6. Kraftstoffeinspritzsystem für einen Brennkraftmotor mit einer Anzahl von Düsen nach Anspruch 3t gekennzeichnet durch eine Kraftstoff-

Wa/Ti — 2 —

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— St —

pumpe (9) zur Zuleitung flüssigen Kraftstoffs zu den Düsen (10,11, 12) in einer Folge, wobei jede Düse (10,11,12) mit ihrem Fließweg (2j) mit dem Einlaß einer anderen der Düsen des Systeme verbunden ist. .

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