DE2743339C2

DE2743339C2 - Fuel injector

Info

Publication number: DE2743339C2
Application number: DE19772743339
Authority: DE
Inventors: Johann Dipl.-Ing. 5060 Bensberg Keylwert
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1977-09-27
Filing date: 1977-09-27
Publication date: 1986-06-26
Also published as: DE2743339A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Brennstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit einer Ventilnadel, die einen Ventilsitz aufweist und entgegen der Strömungsrichtung des Brennstoffes öffnend ausgebildet ist, und mit einem mit Brennstoffkanälen und Mündungsöffnungen versehenen, zylindrischen Zapfen, der in axialer Verlängerung der Ventilnadel an dieser im Anschluß an den Ventilsitz angeordnet ist und der mit zumindest einer sich über den gesamten Umfang erstreckenden Steuerkante in einer Sacklochbohrung eintauchend vorgesehen ist, wobei die Sacklochbohrung mehrere von dieser ausgehenden Düsenbohrungen mit einem Durchflußquerschnitt aufweist und wobei beim öffnen der Ventilnadel durch deren Hub der Durchflußquerschnitt änderbar ist.The invention relates to a fuel injection valve for internal combustion engines with a valve needle, which has a valve seat and is designed to open against the direction of flow of the fuel is, and with a provided with fuel channels and orifices, cylindrical pin, the in an axial extension of the valve needle is arranged on this in connection with the valve seat and with at least one control edge extending over the entire circumference, dipping into a blind hole is provided, with the blind hole having a plurality of nozzle holes extending therefrom having a flow cross-section and wherein when the valve needle is opened by its stroke, the flow cross-section is changeable.

Ein gattungsgemäßes Brennstoffeinspritzventil ist aus der DE-PS 8 55 486 bekannt. Ein in eine sacklochbohrung eintauchender Zapfen der Ventilnadel ist zur Erzeugung zweier zeitlich getrennter Einspritzteile — der Vor- und der Haupteinspritzung — mit zwei auf unterschiedlicher Höhe des Zapfens angeordneten Steuerkanten versehen. Im Verlauf des Nadelhubs beim öffnen der Ventilnadel wird der Durchflußquerschnitt zwischen Ventilsitz und Düsenbohrungen derart gesteuert, daß in einem ersten Hubteil nur ein geringer Durchflußquerschnitt, in einem zweiten Hubteil praktisch gar kein Durchflußquerschnitt und in einem dritten Hubteil der eigentliche zur Einspritzung notwendige Durchflußquerschnitt freigegeben wird. Der Brennstoff wird beim Durchtritt durch die Düsenbohrungen zerstäubt. Entsprechend der Größe der Brennstoffmenge stellt sich ein Einspritzdruck von mehreren hundert bar ein, so daß bei großen Einspritzmengen eine gute Zerstäubung gewährleistet ist Im Teillastbereich der Brennkraftmaschine werden jedoch nur geringe Brennstoffmengen eingespritzt, so daß der Druck während der Teillasteinspritzung abfällt, wodurch bei geringerem Nadelhub und unverändertem Düsenquerschnitt eine wesentlich schlechtere Zerstäubung des Brennstoffs eintrittA generic fuel injector is known from DE-PS 8 55 486. One in a blind hole The immersing pin of the valve needle is used to generate two injection parts that are separated in time - the Pre-injection and main injection - with two control edges arranged at different heights of the journal Mistake. In the course of the needle stroke when the valve needle is opened, the flow area is between Valve seat and nozzle bores controlled in such a way that in a first stroke part only a small flow cross-section, in a second stroke part practically no flow cross-section and in a third stroke part the actual flow cross-section required for injection is released. The fuel is at Atomized passage through the nozzle bores. According to the size of the amount of fuel arises an injection pressure of several hundred bar, so that good atomization is guaranteed with large injection quantities However, only small amounts of fuel are used in the partial load range of the internal combustion engine injected so that the pressure drops during the partial load injection, which means that the needle stroke is shorter and an unchanged nozzle cross-section, significantly poorer atomization of the fuel occurs

ίο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach zu fertigendes Brennstoffeinspritzventil zu schaffen, das im Teillastbereich der Brennkraftmaschine eine gute Zerstäubung und Verteilung des Brennstoffes im 3rennraum gewährleistetίο The invention is based on the object of a simple To create a fuel injector to be manufactured that has a good atomization and distribution of the fuel in the 3rennraum guaranteed

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöstThis object is achieved by the features of claim 1

Der Nadelhub steuert den Durchflußquerschnitt der Düsenbohrungen, so daß dieser beim öffnen der Ventilnadel stetig größer wird. Im Teillastbereich der Brennkraftmaschine erreicht der Hub der Ventilnadel nicht den Maximalwert, so daß von der Ventiinadei durch die düsenseitige Steuerkante ein geringerer Durchflußquerschnitt der Düsenbohrungen freigegeben wird. Für kleinere Einspritzmengen steht somit ein angepaßt kleinerer Durchflußquerschnitt der Düsenbohrungen zur Verfügung, so daß eine gleichbleibend gute Brennstoffzerstäubung erreicht wird. Es ist dabei entscheidend, daß der kleinste Drosselquerschnitt unmittelbar an den Düsenbohrungen gebildet wird und sich mit dem zunehmenden Einspritzdruck, der mengenabhängig ist, vergrößert Durch die geneigt zur Längsachse der Ventilnadel im Zapfen angeordneten Brennstoffkanäle, deren düsenseitige Mündungsöffnungen direkt an der Steuerkante des Zapfens angrenzen, tritt der Brennstoff aus den Brennstoffkanälen des Zapfens direkt in Richtung der Düsenbohrungen aus. Dies ist für eine gute Brennstoffzerstäubung besonders günstig.The needle stroke controls the flow cross-section of the nozzle bores, so that this occurs when the valve needle is opened is getting bigger and bigger. In the partial load range of the internal combustion engine the stroke of the valve needle does not reach the maximum value, so that from the Ventiinadei through the nozzle-side control edge a smaller flow cross-section of the nozzle bores is released. For Smaller injection quantities are therefore available in an adapted, smaller flow cross-section of the nozzle bores Available, so that consistently good fuel atomization is achieved. It is crucial that that the smallest throttle cross-section is formed directly at the nozzle bores and increases with the increasing Injection pressure, which is quantity-dependent, is increased by being inclined to the longitudinal axis of the valve needle fuel channels arranged in the pin, their nozzle-side mouth openings directly on the control edge of the peg, the fuel comes out of the fuel channels of the peg directly in the direction the nozzle holes. This is for good fuel atomization very cheap.

Es ist zwar aus der DE-PS 4 07 830 eine Vorrichtung zum Einführen von flüssigem Brennstoff in Verbrennungsmaschinen bekannt, bei der im Teillastbetrieb der Verbrennungsmaschine der Durchflußquerschnitt aller Düsenbohrungen variiert wird, wobei jedoch lediglich eine stufenweise Anpassung des gesamten Durchflußquerschnitts aller Düsenbohrungen vorgesehen ist. Eine kontinuierliche Regelung des Durchflußquerschnittes gemäß der Erfindung ist aus dieser Druckschrift nicht bekannt. Insbesondere wird nicht die stetige Zunahme des Durchflußquerschnittes in Abhängigkeit des Nadelhubes angesprochen. Zudem ist gemäß der Erfindung der Durchflußquerschnitt jeder einzelnen Düsenbohrung durch die Steuerkante des Zapfens exakt geregelt. Bei einer Vorrichtung gemäß der DE-PS 4 07 830 wird dagegen durch Verdecken oder Freigeben einzelner Düsenbohrungen aus einer Vielzahl solcher Düsenbohrungen der insgesamt freigegebene Durchflußquerschnitt stufenweise eingestellt.It is true that DE-PS 4 07 830 discloses a device for introducing liquid fuel into internal combustion engines known, in the partial load operation of the internal combustion engine, the flow area of all Nozzle bores is varied, but only a gradual adjustment of the entire flow cross-section of all nozzle bores is provided. Continuous regulation of the flow area according to the invention is not known from this document. In particular, there will be no steady increase the flow cross-section addressed as a function of the needle stroke. In addition, according to the invention the flow cross-section of each individual nozzle bore is precisely regulated by the control edge of the pin. In a device according to DE-PS 4 07 830, however, by covering or releasing individual Nozzle bores from a large number of such nozzle bores, the total approved flow cross-section gradually adjusted.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es zur einfachen Fertigung einer erfindungsgemäßen Düsennadel vorgesehen, den Zapfen als getrenntes Bauteil herzustellen und anschließend fest in die Düsennadel einzusetzen. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung ist eine besonders preisgünstige und einfache Herstellung des erfindungsgemäßen Zapfens mit den geneigt zur Längsachse der Ventilnadel verlaufenden Brenn-Stoffkanälen der Bohrungen sichergestellt.In a further embodiment of the invention, it is for the simple production of a nozzle needle according to the invention provided to produce the pin as a separate component and then firmly into the nozzle needle to use. This embodiment of the invention enables particularly inexpensive and simple manufacture of the pin according to the invention with the fuel channels inclined to the longitudinal axis of the valve needle of the holes ensured.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungsbeschreibung verwiesen, in der ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfin-To further explain the invention, reference is made to the description of the drawings, in which an in Drawing illustrated embodiment of the invention

dung näher erläutert ist Es zeigttion is explained in more detail It shows

A b b. 1 einen Ausschnitt aus einem Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Einspritzventil,A b b. 1 shows a detail from a longitudinal section through an injection valve according to the invention,

A b b. 2 einen Ausschnitt eines Längsschnittes durch eine erfindungsgemäße Ventilnadel mit einem eingesetzten Zapfen.A b b. 2 shows a detail of a longitudinal section through a valve needle according to the invention with an inserted one Cones.

In einem Ventilgehäuse 1 ist eine Ventilnadel 2 geführt, die mit ihrem Ventilsitz 3 den Brennstoffaustntt steuert. An den Ventilsitz 3 schließt sich ein zylindrischer Zapfen 4 mit Brennstoffkanälen 5 an, die geneigt zur Längsachse 6 der Ventilnadel 2 verlaufen. Der Zapfen 4 taucht in eine Sacklochbohrung 12 ein, von der mehrere Düsenbohrungen 7 ausgehen. Im geschlossenen Zustand überdeckt der Zapfen 4 mit einem eingepaßten Teilstück 8 die Düsenbohrungen 7. Öffnet die Ventilnadel 2, gibt eine untere Steuerkante 9 des Teilstückes 8 in Abhängigkeit vom Nadelhub einen Teil des DurchfluBquerschnittes der Düsenbohrungen 7 frei Die düsenseitigen Mündungsöffnungen 10 der Brennstoffkanäle 5 grenzen an die Steuerkante 9, so daß der Brennstoff in Richtung der Düsenbohrur.gen 7 austritt und feinzerstäubt in den Brennraum gelangt.A valve needle 2 is guided in a valve housing 1, which controls the fuel output with its valve seat 3. The valve seat 3 is followed by a cylindrical one Spigots 4 with fuel channels 5 which are inclined to the longitudinal axis 6 of the valve needle 2. The cone 4 dips into a blind hole 12 from which several nozzle bores 7 extend. In closed State covers the pin 4 with a fitted section 8, the nozzle bores 7. Opens the Valve needle 2, a lower control edge 9 of the section 8 is a part of the depending on the needle stroke The flow cross-section of the nozzle bores 7 is free nozzle-side orifices 10 of the fuel channels 5 border on the control edge 9, so that the Fuel emerges in the direction of the nozzle bores 7 and finely atomized enters the combustion chamber.

In A b b. 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der der Zapfen 4 als separates Bauteil ausgebildet ist und mit einem Gewindezapfen 11 in die Düsennadel 2 eingeschraubt istIn A b b. 2 an embodiment is shown at which the pin 4 is designed as a separate component and with a threaded pin 11 into the nozzle needle 2 is screwed in

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

3030th

3535

4040

4545

5050

5555

6060

Claims

Patent claims:

1. Fuel injector for internal combustion engines with a valve needle (2) that has a valve seat (3) has and is designed to open against the direction of flow of the fuel, and with a with fuel channels (5) and mouth openings (10) provided, cylindrical pin (4), which in axial extension of the valve needle (2) is arranged on this in connection with the valve seat (3) and with at least one control edge (9) extending over the entire circumference into a blind hole (12) is provided so as to be immersed, with the blind bore having a plurality of emanating from it Has nozzle bores (7) with a flow cross-section and wherein when opening the valve needle (2) the stroke of which the flow cross-section can be changed is characterized by that through a control edge (9) provided at the nozzle-side end of the pin (4) the flow cross-section the nozzle bores (7) is dominated during the entire injection phase that the Fuel channels (5) as inclined to the longitudinal axis (6) of the valve needle (2) extending bores with the orifice (10) on the nozzle side on the control edge (9) are formed, and that the flow cross-section dominated by the valve needle (2) the nozzle bores (7) is provided with the stroke of the valve needle (2) steadily increasing.

2. Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the pot (4) is manufactured as a separate component and ⁴ that the pin (4) is firmly inserted into the nozzle needle (2).