DE2306270A1

DE2306270A1 - INJECTION SYSTEM

Info

Publication number: DE2306270A1
Application number: DE19732306270
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Moser
Original assignee: DUAP AG
Current assignee: DUAP AG
Priority date: 1973-02-08
Filing date: 1973-02-08
Publication date: 1974-08-29

Description

EINSPRITZ-SYSTEM Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Einspritzsystem mit stossweise arbeitender Zuführvorrichtung von Flüssigkeit, Leitung und Einspritzventil, mit einer Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen. Im allgemeinen besitzt die Zufuhrvorrichtung ein Rückschlagventil, während auf der anderen Seite der Leitung nur das Einspritzventil vorhanden ist. Um den Restdruck in der Leitung um einen bestimmten Betrag zu reduzieren, besitzen andere Ausführungen Ventile -mit Entlastungsvolumen. INJECTION SYSTEM The present invention relates to an injection system with intermittent feeding device for liquid, line and injection valve, with a device for damping vibrations. In general, the Feed device a check valve while on the other side of the line only the injector is present. To reduce the residual pressure in the line by one To reduce a certain amount, other valve designs have a relief volume.

Die erwähnten Systeme haben jedoch einen erheblichen Nachteil darin, dass es beim Schliessen der Ventile, vor allem des Einspritzventils eine starke Druckwelle entsteht, die ziemlich ungedämpfte Schwingungen anregt. Die Amplitude und die Frequenz dieser Schwingungen sind unter anderem von der Länge und dem Durchmesser der Leitung, von der Viskosität der Flüssigkeit und von der Schliessgeschwindigkeit der Einspritznadel abhängig. Diese Druckschwingungen können an ihren Maxima zu einem erneuten Oeffnen der Einspritznadel, d.h. zu einer Nacheinspritzung führen, was bei Diesel-Verbrennungsmaschinen zu unerwünschter Rauchentwicklung und erhöhtem Brennstoffverbrauch führen kann, während die Schwingungsminima zu Kavitationen führen können, die die Zerstörung des Einspritzsystems bewirken können. Es existieren Einspritzsysteme mit Schwingungsdämpfung, die aber den Nachteil besitzen, dass der Restdruck von den Betriebsbedingungen abhängig ist, und sogar ganz verschwinden kann. Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist esr diese Nachteile durch eine starke Dämpfung der Schwingungen bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung eines definierten Restdruckes zu beseitigen. Dieses wird erreicht durch ein Einspritzsystem mit einer stossweise arbeitenden Zufuhrvorrichtung für Flüssigkeiten, einer Leitung und einem Einspritzventil, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzsystem mindestens ein Ventil besitzt mit Dichtkegel und Differenzkolben, die das Dämpfungsvolumen bestimmen, wobei der Dichtkegel und die Differenzkolben zusammen das definierte Entlastungsvolumen und einen definierten Restdruck festlegen; mit Spalten, deren genau eingepasstes Spiel die Dämpfungseigenschaften bestimmen und mit einem Anschlag.However, the systems mentioned have a significant disadvantage in that that it happens when the valves close, especially the injection valve one strong pressure wave arises, which excites vibrations that are fairly undamped. The amplitude and the frequency of these oscillations depend on, among other things, length and diameter the line, the viscosity of the liquid and the closing speed depends on the injection needle. These pressure oscillations can at their maxima to one reopening of the injection needle, i.e. lead to a post-injection, what in diesel combustion engines to undesirable smoke development and increased Fuel consumption can lead, while the vibration minima lead to cavitations that can destroy the injection system. Injection systems exist with vibration damping, but which have the disadvantage that the residual pressure of depends on the operating conditions and can even disappear completely. The goal The present invention is itr these disadvantages by a strong attenuation of the Vibrations while maintaining a defined residual pressure to eliminate. This is achieved by an injection system with a bursty working supply device for liquids, a line and an injection valve, characterized in that the injection system has at least one valve with Sealing cone and differential piston, which determine the damping volume, the sealing cone and the differential piston together the defined relief volume and a defined Set residual pressure; with gaps, the exact fit of which increases the damping properties determine and with one stop.

Ein besonders günstiges System besitzt ein Ventil mit den beschriebenen Eigenschaften in der Zufuhrvorrichtung und ein ähnliches Ventil, welches anstatt eines Dichtkegels eine kalibrierte Bohrung für den Druckausgleich besitzt, zwischen der Leitung und dem Einspritzventil. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass einerseits die Schwingungen stärker gedämpft werden, andererseits kann dadurch jedes konventionelle Einspritzsystem mit örtlich getrennter Zufuhrvorrichtung und Einspritzventil leicht zu einem erfindungsgemässen Einspritzsystem umgebaut werden. Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen näher beschrieben werden, worin Fig. 1 den schematischen Aufbau eines vorteilhaften Einspritzsystems für Dieselmotoren zeigt, wobei die für die Erfindung nicht wesentlichen Teile weggelassen wurden, Fig. 2 Ventile 1 und 3 der Zufuhrvorrichtung aus Fig. 1 bei halbgeöffneter Stellung, Fig. 3 eine nur schwach gedämpfte Schwingung eines konventionellen Einspritzsystems, und Fig. 4 eine stark gedämpfte Schwingung des in Fig. 1 dargestellten Einspritzsystems.A particularly favorable system has a valve with those described Features in the feeder and a similar valve which instead of a sealing cone a calibrated bore for pressure equalization possesses, between the line and the injector. This arrangement has the advantage that on the one hand the vibrations are dampened more, on the other hand it can any conventional injection system with a locally separated feed device and Injection valve can easily be converted into an injection system according to the invention. The invention will be described in more detail below with reference to drawings, wherein Fig. 1 shows the schematic structure of an advantageous injection system for diesel engines shows, wherein the parts not essential for the invention have been omitted, Fig. 2 valves 1 and 3 of the feed device from Fig. 1 in the half-open position, 3 shows an only weakly damped oscillation of a conventional injection system, and FIG. 4 shows a strongly damped oscillation of the injection system shown in FIG.

Das erfindungsgemässe Einspritzsystem besteht im wesentlichen aus einer stossweise arbeitenden Zufuhrvorrichtung mit Ventil 1, einer Leitung 2 und einem Ventil 3, wobei weder die Fördervorrichtung, in diesem Falle eine KolbenpumPe, noch das an sich bekannte Einspritzventil gezeigt werden.The injection system according to the invention essentially consists of an intermittent feeding device with valve 1, a line 2 and a valve 3, whereby neither the delivery device, in this case a piston pump, nor the injection valve known per se are shown.

Die stossweise geförderte Flüssigkeit 4 strömt durch Bohrung 11 des Ventilkörpers 12 und gelangt, wenn dieser Ventilkörper gehoben wird, in die Leitung 2 und dann durch Ventil 3 in das Einspritzventil. Fällt der Druck der Flüssigkeit ab, senkt sich der Ventilkörper 12 durch die Einwirkung der Feder 27 und schliesst zunächst mittels den Steuerkanten 13 des Ventilkörpers und 14 des Ventilträgers 15 das Ventil. Beim nachfolgenden Eintauchen des Differenzkolben 16 entsteht ein Entlastungsvolumen, das genau durch das Aufsetzen des Dichtkegels 17 auf seinen Sitz 18 des Ventilträgers 15 bestimmt wird. Infolgedessen entsteht ein genau definierter Restdruck, der unter anderem den Vorteil hat, Kavitationen zu verhüten. Gleichzeitig entsteht beim Eintauchen ein Dampfungsvolumen 19, (Fig. 2), das durch die Differenz der beiden Differenzkolbenflächen 20, 21 (Fig. 2) mal dem Weg vom Beginn des Wirkens his der Dichtkegel aufsitzt, bestimmt wird. Um eine genau einstellbare Dämpfung zu erreichen, muss dieses Dampfungsvolumenin kontrollierter Weise abfliessen können, während sich der Ventilkörper senkt.The intermittently delivered liquid 4 flows through bore 11 of the Valve body 12 and, when this valve body is lifted, enters the line 2 and then through valve 3 into the injector. The pressure of the liquid falls the valve body 12 is lowered by the action of the spring 27 and closes first by means of the control edges 13 of the valve body and 14 of the valve carrier 15 the valve. When the differential piston 16 is subsequently immersed, a Relief volume, which is exactly by placing the sealing cone 17 on his Seat 18 of the valve carrier 15 is determined. The result is a well-defined one Residual pressure, which among other things has the advantage of preventing cavitations. Simultaneously when immersed, a damping volume 19 (FIG. 2) arises, which is determined by the difference of the two differential piston surfaces 20, 21 (FIG. 2) times the distance from the beginning of the action until the sealing cone is seated is determined. A precisely adjustable damping this vapor volume must be able to flow off in a controlled manner, while the valve body descends.

Dieses wird durch genaueste Anpassung der Differenzkolbenflächen 20, 21 an die Trägerflächen 22, 23 (Fig. 1) erreicht, so dass je ein Spalt 24, 25 (Fig. 1) entsteht mit einer Weite von einigeQt£m.This is achieved through the most precise adjustment of the differential piston surfaces 20, 21 on the support surfaces 22, 23 (Fig. 1), so that a gap 24, 25 (Fig. 1) arises with a width of a few Qt £ m.

Die Schlitzweite bestimmt die Ausströmgeschwindigkeit der im Dämpfungsvolumen enthaltenen Flüssigkeit, beziehungsweise die Schliessgeschwindigkeit des Ventils und dadurch die Dämpfungseigenschaften, wobei man durch Veränderung der Schlitzweite und des Dämpfungsvolumens (19) eine Dämpfung für jedes weiter oben definierte System erreichen kann. Wichtig ist ferner der Anschlag 26, der bewirkt, dass der Hub des Ventilkörpers einen bestimmten Betrag nicht überschreiten kann.The slot width determines the outflow velocity in the damping volume contained liquid, or the closing speed of the valve and thereby the damping properties, which can be achieved by changing the slot width and the damping volume (19) is a damping for each system defined above can reach. Also important is the stop 26, which causes the stroke of the Valve body can not exceed a certain amount.

Die Wirkungsweise von Ventil 3 ist derjenigen von Ventil 1 sehr ähnlich. Man erkennt eine Bohrung 31 im Ventilkörper 32, eine Feder 47,die beiden Ventilkörper-Steuerkanten 33, die beiden Ventilträger-Steuerkanten 34, den Ventilträger 35, den Differenzkolben 36 und den Anschlag 46. Es entsteht auch hier das Dämpfungsvolumen 39 (Fig. 2) gegeben durch die Differenzkolbenflächen 40, 41 und Trägerflächen 42, 43 mit den Spalten 44, 45. Im Gegensatz zu Ventil 1 besitzt Ventil 3 keinen Dichtkegel. Statt dessen wird der Druckausgleich mittels einer kalibrierten Bohrung 48 ermöglicht, der allerdings bei gewissen Fällen durch die-Spalten 44, 45 erfolgen kann.The mode of operation of valve 3 is very similar to that of valve 1. One recognizes a bore 31 in the valve body 32, a spring 47, the two valve body control edges 33, the two valve carrier control edges 34, the valve carrier 35, the differential piston 36 and the stop 46. The damping volume 39 (FIG. 2) is also created here through the differential piston surfaces 40, 41 and support surfaces 42, 43 with the gaps 44, 45. In contrast to valve 1, valve 3 does not have a sealing cone. Instead of this the pressure equalization is made possible by means of a calibrated bore 48, however in certain cases through the columns 44, 45 can take place.

In Fig. 3 erkennt man den Einspritzdruckverlauf mit einem konventionellen Rückschlagventil mit Entlastung, wobei auf der Abzisse die Zeit 5 ms pro Einheit und auf der Ordinate der Druck in Atmosphären, 100 Atm pro Einheit aufgetragen ist, Linie a) den Umgebungsdruck darstellt und Linie b) den Restdruck in der Leitung.In Fig. 3 you can see the injection pressure curve with a conventional one Check valve with relief, the time being 5 ms per unit on the abscissa and the pressure in atmospheres, 100 atm per unit, is plotted on the ordinate, Line a) represents the ambient pressure and line b) the residual pressure in the line.

Fig. 4 zeigt den Einspritzdruckverlauf in einem in Fig. 1 beschriebenen System, wobei das Ausgangs system das Gleiche wie bei Fig. 3 war, und auch die Einheiten die Gleichen sind und Linie c) der Umgebungsdruck ist, während Linie d) der Restdruck in der Leitung ist.FIG. 4 shows the course of the injection pressure in one described in FIG. 1 System, where the starting system was the same as in Fig. 3, and also the units are the same and line c) is the ambient pressure, while line d) is the residual pressure is on the line.

Während obiges Beispiel eine Anwendung für einen Dieselmotor beschreibt, ist es offensichtlich, dass das erfindungsgemässe Einspritzsystem auch in andere Anlagen eingebaut werden kann, so z.B. bei solchen, die der Herstellung von Kunststoffen dienen.While the above example describes an application for a diesel engine, it is obvious that the injection system according to the invention can also be used in other Systems can be built in, for example those involved in the production of plastics to serve.

Claims

PATENT CLAIMS:

{Injection system with an intermittent feeder for liquids, a line and an injection valve, characterized in that that the injection system has at least one valve (1) with a sealing cone (17) and Differential piston (16) which determines the damping volume (19), the sealing cone and the differential piston has a defined relief volume and a defined one Set residual pressure; with columns (24, 25), whose precisely fitted game the damping properties determine and with a stop (26).

2) Injection system according to claim 1, characterized in that that it has a second valve (3) between the line and the injection valve Differential piston, which determines the damping volume, with columns, whose precisely fitted Play determine the damping properties with a stop and with a device, to be able to equalize the pressure.

3) Injection system according to claim 2, characterized in that that the pressure equalization at valve (3) takes place through the gaps.

4) Injection system according to patent claim 2, characterized in that that the pressure equalization at valve (3) takes place by means of a calibrated bore.