DE2833090A1

DE2833090A1 - Fuel injection nozzle for IC engine - has conical thermally conducting outer jacket to reduce temp. variations at nozzle

Info

Publication number: DE2833090A1
Application number: DE19782833090
Authority: DE
Inventors: Horst Ing Grad Beisenkoetter; Otto Dr Ing Willenbockel
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1978-07-28
Filing date: 1978-07-28
Publication date: 1980-02-07

Abstract

The nozzle opens into the suction manifold of the engine. It has a body (14) with an accurately machined nozzle (16) at the end of the body. An outer jacket (22) fits round the body and extends beyond the nozzle. Its outside has a circular cross section and its inside has a conical profile beyond the nozzle to suit the shape of the jet issuing from the nozzle. The outer jacket is of a material having a high thermal conductivity. This reduces temp. variations at the nozzle and prolongs its life by preventing corrosion resulting from condensation.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Einspritzuentil für Kraft-The invention relates to an injection valve for power

stoffeinspritzung, insbesondere fUr die Saugrohreinspritzung bei Brennkraftmaschinen, mit einem die Düsenöffnung enthaltenden Düsenkörper.fuel injection, especially for intake manifold injection in internal combustion engines, with a nozzle body containing the nozzle opening.

Das Einspritzuentil ist ein Bauteil hoher Präzision. Besonders im Bereich der kraftstoffzumessenden und/oder -aufbereitenden Stelle ist es im Betrieb schädigenden Einflüssen ausgesetzt.The injection valve is a high-precision component. Especially in the It is in the area of the point where the fuel is to be metered and / or processed exposed to damaging influences.

Zu diesen gehören bereits die mechanischen Einflüsse bei montagearbeiten, die eine Beschädigung zur Folge haben können.These include the mechanical influences during assembly work, which can result in damage.

Gasförmige, flüssige oder auch Peste Komponenten im Ansaugtrakt können an der DUsenöffnung, d.h. an der kraftstoffzumessenden und/oder -aufbereitenden Stelle Korrosion erzeugen, durch die die Präzision nachteilig beeinflusst wird. Hier kann man durch die Verwendung von korrosionebeständigem material für den Dussnk5rper eine gewisse Abhilfe schaffen. Den schädlichen Ablagerungen in flüssiger und festes Form am Einspritzventil kann bereits durch die bekannte Forderung etwas entgegengewirkt werden, nSmlich das Einspritzventil auf einer möglichst niedrigen temperatur zu halten, wozu das Einspritzvantil in einen aus wärmedämmendem Kunststoff bestehenden Halter eingesetzt ist.Gaseous, liquid or even pests components in the intake tract can at the nozzle opening, i.e. at the fuel to be metered and / or processed Create corrosion that adversely affects precision. This can be achieved by using corrosion-resistant material for the nozzle body provide some remedy. The harmful deposits in liquid and solid The shape of the injection valve can already be counteracted somewhat by the known requirement be, namely the injection valve at the lowest possible temperature hold, including the injection drug in an existing made of heat-insulating plastic Holder is used.

Zu diesen schEdllchen Einfitissen kommt insbesondere hinzu, dass die im Ansaugtrakt vorhandene Feuchtigkeit beim Kondensieren sich auch an der Dusenöffnung niederschlägt und bei sehr niedriger Umgebungstemperatur bei kaltem totot gefriert. Ein Starten des motors ist dann oft wegen der Vereisung der Düsenöffnung nicht möglich, da Kraftstoff aus der tiffnung nicht austreten kann.In addition to these small entrances, there is in particular the fact that the Moisture present in the intake tract when condensing is also present at the nozzle opening precipitates and freezes at very low ambient temperature in a cold totot. Starting the motor is then often due to the icing of the nozzle opening not possible as fuel cannot escape from the opening.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde diese Nachteile zu beseitigen, d.h. die schädlichen Einflüsse auf das Einspritzventil weitgehend auszuschalten. Dadurch wird-die Lebensdauer des Einspritzventils verlängert und seine Wirkungsweise sicherer gemacht, und zwar insbesondere bei extremen Temperaturen. Die erfindungsgemässe massnahme zeichnet sich durch besondere Einfachkeit aus.The invention is based on the object of eliminating these disadvantages, i.e. to largely eliminate the harmful effects on the injection valve. This extends the service life of the injection valve and its mode of operation made safer, especially at extreme temperatures. The invention measure is characterized by its particular simplicity.

Erfindungsgemäss ist der DUsenkörper mit einem in axialer Richtung über die Düsenöffnung hinausreichenden, die Düsenöffnung ganz oder teilweise umgebenden Ansatz versehen, der aus einem material hoher Wärmeleitfähigkeit besteht.According to the invention, the DUsenkbody is with one in the axial direction extending beyond the nozzle opening, completely or partially surrounding the nozzle opening Approach provided, which consists of a material of high thermal conductivity.

Durch diesen Ansatz werden die normalerweise bestehenden Tempsraturunterschiede zwischen Ventil und Umgebung an der kraftstoffzumessenden und/oder -aufbereitenden Stelle, d.hs an der Düsenöffnung, verringert. Ebenso werden Extremtemperaturen an dieser Stelle abgebaut und an den vorderen Rand des Ansatzes verlagert, an dem Ablagerungen, Korrosion, Kondensat und Eis die Gemischzumessung und aufbereitung nicht beeinträchtigen.This approach eliminates the temperature differences that normally exist between the valve and the environment on the fuel to be metered and / or processed Place, i.e. at the nozzle opening, reduced. Extreme temperatures will also occur dismantled at this point and relocated to the front edge of the approach where deposits, Corrosion, condensate and ice do not affect the mixture metering and preparation.

Im einfachsten Falle kann der Ansatz von einem rohrförmigen Ansatz gebildet sein, also einen ringförmigen Querschnitt aufweisen. Dadurch wird bereits erreicht, dass sich durch die niedrige Temperatur des vorderen Randes des Ansatzes das Kondensat dort niederschlägt und bei minustemperatur gefriert, ohne dass noch Kondensat bis an die Düsenöffnung kommt.In the simplest case, the approach can be a tubular approach be formed, so have an annular cross-section. This will already achieved that through the low front edge temperature of the approach, the condensate precipitates there and freezes at minus temperature, without condensate reaching the nozzle opening.

Wünschenswert ist natürlich, dass der vordere Rand des Ansatzes schnell auf die Niedrigtemperatur kommt, wozu die Wärmeleitung in dem Ansatz möglichst hoch sein soll. Dies kann neben der Wahl des Werkstoffes unter Berücksichtigung der Form des Spritzstrahles dadurch erreicht werden, dass in axialer Richtung gesehen der ringförmige Querschnitt unterschiedlich ist derart dass sich eine zylindrische Aussenwandung und eine konische, zur Düsenöffnung hin konvergierend verlaufende Innenwandung ergibt. Zweckmässig befindet sich die Innenwand in der Ebene der DUsenöffnung nahe an derselben und ist anschliessend der Form des Spritzkegels angepaßt.It is, of course, desirable that the leading edge of the approach be quick comes to the low temperature, including the heat conduction in the approach as high as possible should be. This can be done in addition to the choice of material taking into account the shape of the spray jet can be achieved in that seen in the axial direction of the annular cross-section is different such that a cylindrical outer wall and results in a conical inner wall converging towards the nozzle opening. The inner wall is expediently located in the plane of the DU opening close to the same and is then adapted to the shape of the spray cone.

Die Länge des Ansatzes richtet sich unter anderem nach den Einbauverhältnissen. Zwecks Vermeidung von Wirbeln wird er nicht wesentlich in den Ansaugkanel hineinreichen dürfen. Abgesehen davon hängt seine Länge vom Durchmesser des D0senkörpers, von der Wärmeleitfähigkeit seines Werkstoffes und von seiner Ausbildung ab. Die Länge des Ansatzes wird aber zweckmässig grösser als sein Durchmesser sein.The length of the approach depends, among other things, on the installation conditions. In order to avoid eddies, it will not extend significantly into the intake duct to be allowed to. Apart from that, its length depends on the diameter of the can body the thermal conductivity of its material and its training. The length but the approach will suitably be larger than its diameter.

Der Ansatz soll aua einem gut we'rmeleitfähigen Material bestehen0 DarUberhinaus muss zwischen Einspritzventil und dem Ansatz ein guter Wärmeubergang gegeben sein, damit ein schneller Wärmeaustausch zwischen dem Einspritzventil und dem Ansatz stattfinden kann, um insbesondere an dessen vorderem Rand so schnell wie möglich die Niedrigtemperatur zu erreichen. Der beste Wärmeübergang ergibt sich, wenn der Ansatz von dem DUsenkörper selbst gebildet ist, d.h. mit diesem aus einem Stück besteht. Diese massnahme kann auch noch andere, z.B. fertigungstechnische Gründe haben. Ein gut wärmeleitfähiges material des Düsenkörpers ist dabei vorausgesetzt.The approach should consist of a material with good thermal conductivity In addition, between the injector and the Approach a good one Heat transfer must be given, so that a faster heat exchange between the injection valve and the approach can take place so quickly, especially at its leading edge to reach the low temperature as possible. The best heat transfer results from if the approach is formed by the nozzle body itself, i.e. with this from one Piece consists. This measure can also be other, e.g. production-related Have reasons. A well thermally conductive material of the nozzle body is a prerequisite.

Aus verschiedenen Gründen kann es zweckmässig sein, den Ansatz von einem Bauteil bilden zu lassen, das mit dem DUsenkörper nachträglich verbunden wird. Diese Verbindung kann auf verschiedene Weise erfolgen, wobei jedoch als vorteilhaft angesehen wird, das Bauteil als eine auf den DUaenkrper aufschiebbare Schutzhülse auszubilden.For various reasons it can be useful to use the to have a component formed that is subsequently connected to the DUsenkbody. This connection can be made in various ways, but these are advantageous The component is viewed as a protective sleeve that can be pushed onto the D-body to train.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen nliher erläutert, In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch den Ansaugkanal einer Brennkraftmaschine in vereinfachter barstellung, Fig. 2 den Düsenkörper eines Einspritzventiles mit dem -als Schutzhülse ausDebildeten erfindungegemhesen Ansatz im Schnitt und Fig. 3 den DUsenkörper mit dem daran ausgebildeten Ansatz.The invention will now be explained in more detail on the basis of exemplary embodiments, The drawings show: FIG. 1 a section through the intake duct of an internal combustion engine in a simplified bar position, Fig. 2 with the nozzle body of an injection valve the -as a protective sleeve from the conception of the invention in section and Fig. 3 the nozzle body with the approach formed on it.

In Fig. 1 sind der Zylinderblock mit 2, der Zylinderkopf mit 4 und der Ansaugkanal mit 6 bezeichnet. Auf der Wand 8 des Ansaugkanals 6 ist der Einspritzventilhalter In befestigt, der aus einem Kunststoff mit niedriger Wärmeleitzahl besteht, um das Einspritzventil 12 vor der direkten Einwirkung der motortemperatur zu schützen. Auf den Aufbau des Einspritzventiles 12 braucht nicht näher eingegangen zu werden. An seinem vorderen Ende befindet sich der DUsenkörper 14 mit der Düsenöffnung 16, an der die Kraftstoffzumessung und -aufbereitung erfolgt. Die aus der DUsenöffnung 16 hervortretende Nadel 18 fUr die Aufbereitung geht aus den Fig. 2 und 3 hervor.In Fig. 1, the cylinder block with 2, the cylinder head with 4 and the intake channel is designated by 6. The injection valve holder is on the wall 8 of the intake duct 6 In, which is made of a plastic with a low coefficient of thermal conductivity, in order to protect the To protect injection valve 12 from the direct effect of the engine temperature. The structure of the injection valve 12 does not need to be discussed in more detail. At its front end is the nozzle body 14 with the nozzle opening 16, on which the fuel metering and preparation takes place. The one from the nozzle opening 16 protruding needle 18 for processing is shown in FIGS. 2 and 3.

In Fig. 2 ist auf den Düsenkörper 14 eine Schutzhülse 20 aufgeschoben, an-der ein Ansatz 22 ausgebildet ist, der die in Fig. 2 ersichtliche Ausbildung besitzt. Seine Aussenwand 24 verläuft zylindrisch, während die Innenwand 26 etwa der Form des Spritzstrahles 28 angepasst ist, der in gestrichelten Linien angedeutet ist. Die SchutzhUlse 20 kann z.B. mittels Pressitz auf den Düsenkörper 14 aufgeschoben sein. Neben der mechanischen Verbindung kommt es dabei auf einen guten Wärme-Ubergang an.In Fig. 2, a protective sleeve 20 is pushed onto the nozzle body 14, on-which a projection 22 is formed, which has the configuration shown in FIG owns. Its outer wall 24 is cylindrical, while the inner wall 26 is approximately the shape of the spray jet 28 is adapted, which is indicated in dashed lines is. The protective sleeve 20 can be pushed onto the nozzle body 14 by means of a press fit, for example be. In addition to the mechanical connection, there is also a good heat transfer at.

Die Schutzhülse 20 mit dem Ansatz 22 besteht aus einem korrosionsfesten material, z.B. Aluminium oder Edelstahl mit in erster Linie aber guter Wärmeleitfähigkeit. Darüberhinaus ist darauf zu achten, dass das material der Schutzhülse 2D derart ist, dass es mit dem material des Düsenkörpers 14 keine Korrosion erzeugende Elementenbildung eingeht.The protective sleeve 20 with the extension 22 consists of a corrosion-resistant material, e.g. aluminum or stainless steel, but primarily with good thermal conductivity. In addition, it must be ensured that the material of the protective sleeve 2D is such is that there is no corrosion-generating element formation with the material of the nozzle body 14 comes in.

Am vorderen Rand 30 des Ansatzes 22 setzt sich bei kaltem motor und niedriger Umgebungstemperatur das Kondensat ab und gefriert dort gegebenenfalls, das sich bei Nichtvorhandensein des Ansatzes 22 direkt an der Düsenöffnung 16 absetzen würde. Durch den Ansatz 22 wird nicht nur das Kaltstartverhalten des motors bei extremen Niedrigtemperaturen verbessert, sondern der Düsenöffnung 16 wird durch den Schutz vor all den möglichen schädigenden Einflüssen eins bessere Wirkungsweise auf längere Sicht und eine längere Lebensdauer verliehen.At the front edge 30 of the approach 22 is set when the engine is cold and the condensate and freezes there, if necessary, which settle directly at the nozzle opening 16 in the absence of the projection 22 would. The approach 22 not only affects the cold start behavior of the engine Extreme low temperatures improved, but the nozzle opening 16 is through the protection against all possible damaging influences a better mode of action awarded in the longer term and for a longer service life.

In Fig. 3 ist der Ansatz 26 direkt an den Düsenkörper 14 angeformt. Seine Form ist ähnlich der in Fig. 2. Auch hierbei befindet sich der vordere Rand 30 in einem Abstand von der Düsenöffnung 16, der grösser ist als der Durchmesser des Düsenkörpers 14.In FIG. 3, the extension 26 is molded directly onto the nozzle body 14. Its shape is similar to that in FIG. 2. Here, too, the front edge is located 30 at a distance from the nozzle opening 16 which is greater than the diameter of the nozzle body 14.

Claims

Injection valve claims injection valve for fuel injection, especially for manifold injection in internal combustion engines, with a die Nozzle body containing a nozzle opening, characterized in that the nozzle body (14) with an axially extending beyond the nozzle opening (16), the nozzle opening completely or partially surrounding approach (22) is provided, which consists of a material of high thermal conductivity.

2. Injection valve according to claim 1, characterized in that the Approach (22) has an annular cross-section.

3. Injection valve according to claim 1 and 2, characterized in that that the annular cross-section is different seen in the axial direction such that there is a cylindrical outer wall (24) and a conical wall facing the nozzle opening (16) results in a converging inner wall (26).

4. Injection valve according to Claim 1 to 3, characterized in that that the inner wall (26) is in the plane of the nozzle opening (16) close to the same and then approximately adapted to the shape of the pointed cone (28).

5. Injection valve according to claim 1 to 4, characterized in that that the length of the extension (22), from the nozzle opening (16), greater than the diameter of the approach or the nozzle body (14) is.

6. Injection valve according to claim 1 to 5, characterized in that that the extension (22) is formed by the nozzle body (14) or with this from one Piece consists.

7. Injection valve according to claim 1 to 5, characterized in that that the extension (22) forms a component (20) which is subsequently connected to the nozzle body (14) Connected is.

8. Injection valve according to claim 7, characterized in that the component is designed as a protective sleeve (20) which can be pushed onto the nozzle body (14) is.

9. Injection valve according to claim 7 and 8, characterized in that that the protective sleeve (20) consists of a corrosion-resistant material.

10. Injection valve according to claim 7 and 8, characterized in that that the protective sleeve (20) made of one with the material of the nozzle body (14) no Element formation consists of incoming material.