DE2918147C2

DE2918147C2 -

Info

Publication number: DE2918147C2
Application number: DE19792918147
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl.-Ing. 8900 Augsburg De Kattenbusch; Kurt 8901 Meitingen De Koschel
Original assignee: MAN B&W Diesel GmbH
Current assignee: MAN B&W Diesel GmbH
Priority date: 1979-05-05
Filing date: 1979-05-05
Publication date: 1992-05-14
Also published as: JPH0260864B2; DE2918147A1; NL8002535A; JPS55151153A; GB2049885B; FR2456222B1; GB2049885A; DK162380A; FR2456222A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer Brennstoffpumpe, die den Brennstoff in einen Speicher fördert sowie dort unter konstantem hohen Druck hält, mit Einspritzventilen, auf deren Düsennadeln der Brennstoff in Öffnungsrichtung sowie der taktmäßig geänderte Druck eines Steuermediums in Schließrichtung einwirkt, und mit einer Absperrvorrichtung in der Brennstoffleitung vom Speicher zur Düsennadel zur Verhinderung des Leerlaufens des Speichers durch unkontrollierten Austritt des Brennstoffs aus einem Einspritzventil bei Hängenbleiben der Düsennadel, wobei die Absperrvorrichtung einen in bzw. entgegen der Schließrichtung bewegbar gelagerten Ventilkörper, an dem der Brennstoff ansteht, und einen Ventilsitz umfaßt.The invention relates to a fuel injection device for a Internal combustion engine with a fuel pump that draws the fuel in promotes a storage tank and keeps it there under constant high pressure, with injectors on whose nozzle needles the fuel in Opening direction as well as the pressure of a change Control medium acts in the closing direction, and with a Shut-off device in the fuel line from the store to Nozzle needle to prevent the memory from running empty uncontrolled escape of fuel from an injection valve if the nozzle needle gets stuck, the shut-off device being one mounted movably in or against the closing direction Valve body on which the fuel is present and a valve seat includes.

Insbesondere richtet sich die Erfindung auf eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit Brennstoffzuleitungen vom Speicher zu den Brennstoffvorlageräumen an den Ventilnadeln der Einspritzventile und mit einer von einem maschinensynchron angetriebenen Geber betätigten, einen hydraulischen Steuerkreis umfassenden Steuereinrichtung, mit der taktmäßig ein Steuerkolben jedes Einspritzventiles zum Betätigen der Ventilnadel bewegbar ist, an welcher der im Vorlageraum anstehende Brennstoffdruck in Öffnungsrichtung angreift. Diese Ausbildung ermöglicht es, den Brennstoffdruck während des Einspritzvorganges konstant zu halten, so daß sich die Menge des eingespritzten Brennstoffs genau dosieren und ein störendes Nachspritzen vermeiden lassen.In particular, the invention is directed to a Fuel injection device for internal combustion engines with Fuel supply lines from the storage to the fuel storage rooms the valve needles of the injectors and with one driven by a machine-synchronized one Actuators operated a hydraulic Control circuit comprehensive control device with which a control piston of each injection valve in cycles is movable to actuate the valve needle, on which the fuel pressure in the storage room attacks in the opening direction. This training enables it, the fuel pressure during the injection process to keep constant so that the Measure the amount of fuel injected precisely and avoid annoying spraying.

Es sind zwar Sicherheitsventile bekannt, welche eine Drucküberschreitung in Brennstoffeinspritzvorrichtungen verhindern sollen. Damit ist es aber nicht möglich, das Leerlaufen des Speichers bei Brennstoffeinspritzvorrichtungen für Brennkraftmaschinen, bei denen der Brennstoff durch eine Brennstoffpumpe in einen Speicher konstant hohen Drucks gefördert wird, zu unterbinden, falls die Düsennadel einer Einspritzdüse in der geöffneten Stellung hängenbleibt.Safety valves are known, which one Excess pressure in fuel injectors should prevent. But that's not it possible to empty the memory in fuel injectors for internal combustion engines, at which the fuel in through a fuel pump a reservoir of constant high pressure is conveyed, to prevent if the nozzle needle of an injection nozzle gets stuck in the open position.

Um bei einem unbeabsichtigten Nichtschließen der Düsennadel den Zulauf zum Düsenvorraum zu sperren, ist bereits nach der DE-AS 12 81 207 vorgeschlagen worden, daß in der Leitung von dem Speicher zu den Einspritzdüsen eine Sicherheitsvorrichtung vorgesehen ist, bestehend aus einem in die Leitung eingeschalteten Absperrorgan, einem Schieber mit einem Kolbenabschnitt, das bzw. der in Öffnungsrichtung durch den Druck der Steuerpumpe und in Schließrichtung durch eine Feder und durch den Speicherdruck beaufschlagt ist. Nach einer Ausgestaltung wirkt der Absperrschieber auf der dem Steuerpumpendruck zugewandten Seite mit einem Kolben zusammen. Bei dieser Ausbildung kommt jedoch der Speicherdruck erst nahe der und in Schließstellung des Schiebers zur Wirkung. Im wesentlichen ist der Schieber bei Offen-Stellung in Schließrichtung mit Federkraft und gegen Schließrichtung, gegebenenfalls unter Einschaltung eines weiteren Kolbens, mit dem von der Steuerpumpe zwecks Öffnen und Schließen der Düsennadel auf das Steueröl aufgegebenen Druck beaufschlagt. Bei Schließen des Absperrorgans bleibt der dem Brennstoff aus dem Speicherdruck aufgegebene Druck in der Leitung von der Sicherheitsvorrichtung zum bzw. zu den Düsenvorräumen erhalten, so daß Brennstoff bei Hängenbleiben einer der Düsennadeln aus der jeweiligen Düse austritt. Infolge des Pulsierens des Steuerdrucks werden der Schieber und ggf. der gesonderte Kolben bei jedem Einspritzvorgang hin- und herbewegt. Sie unterliegen damit einem Verschleiß, durch den ihre Funktionssicherheit beeinträchtigt werden kann bzw. der einen periodischen Austausch dieser Teile erforderlich macht. Bei dieser Ausbildung ist es weiter erforderlich, Vorkehrungen zu treffen, damit ein Vermischen von Brennstoff und Steueröl vermieden wird.To prevent the nozzle needle from closing accidentally to block the inlet to the anteroom have already been proposed according to DE-AS 12 81 207, that in the line from the accumulator to the injectors a safety device is provided is, consisting of a switched on in the line Shut-off device, a slide with a piston section, that in the opening direction the pressure of the control pump and in the closing direction by a spring and by the accumulator pressure is acted upon. After an embodiment works the gate valve on the control pump pressure facing side with a piston. At this training comes the memory pressure only near and in the closed position of the slide to the effect. The slide is essentially at Open position in the closing direction with spring force and against the closing direction, if necessary under Switching on another piston with which the control pump to open and close the Nozzle needle applied to the control oil pressure. When closing the shut-off device remains the one given to the fuel from the storage pressure Pressure in the line from the safety device get to or to the nozzle vestibules, so that Fuel if one of the nozzle needles gets stuck emerges from the respective nozzle. As a result of the pulsation of the control pressure are the spool and if necessary, the separate piston with each injection process moved back and forth. You are subject to one Wear that affects their functional safety can be a periodic Replacement of these parts is required. At this Training requires further precautions to take to mix fuel and tax oil is avoided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennstoffeinspritzvorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der die zuvor erläuterten Schwierigkeiten und Nachteile vermieden sind und deren Sicherheitsvorrichtung bzw. deren Absperrorgan für einen großen Flüssigkeitsdruck (ca. 1000 bar) sowie für einen Betrieb mit Schweröl geeignet ist und die eine kurze Schließzeit (≦300 ms) ermöglicht. Weiter sollen die Bewegung des Absperrorgans ohne Steuermedium, eines mit Steuerdruck zu beaufschlagenden Druckmittels, möglich und Vorkehrungen zum raschen Druckabbau in der Leitung zwischen dem Absperrorgan und dem Düsenvorraum außerhalb von Ausläufen des Brennstoffs aus der Düse getroffen sein.The invention has for its object a fuel injector the one described at the beginning To create the way in which the previously explained Difficulties and disadvantages are avoided and their safety device or their shut-off device for a large liquid pressure (approx. 1000 bar) and for one Operation with heavy oil is suitable and the short closing time (≦ 300 ms). The movement of the shut-off device should continue without control medium, one to be charged with control pressure Pressure medium, possible and arrangements for rapid pressure reduction in the Line between the shut-off device and the nozzle anteroom outside of Spills of fuel from the nozzle have been hit.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß - zunächst auf überraschend einfache Weise - dadurch gelöst, daß ein bei Hängenbleiben einer Düsennadel verstellbares Halteglied vorgesehen ist, das im Ruhezustand den Ventilkörper entgegen dem Brennstoffdruck in der Offenstellung hält, jedoch bei Ansteuerung durch ein von der Bewegung der Düsennadel abgeleitetes Signal die Schließbewegung des Ventilkörpers durch den Brennstoffdruck freigibt. Durch diese Maßnahmen ist es ermöglicht, daß die Absperrvorrichtung mit raschem Ansteuern des Halteglieds unter dem Flüssigkeitsdruck schlagartig schließt. Eine derartige Ausbildung eignet sich auch als Notverschluß, bei dem die Betriebsstellung nur durch manuellen Eingriff bzw. Demontage wiederhergestellt werden kann.This object is inventive - initially surprising simple way - solved that one gets stuck when one Nozzle needle adjustable holding member is provided, which in Hibernate the valve body against the fuel pressure in the Open position holds, but when activated by one of the Movement of the nozzle needle derived the closing movement of the Valve body released by the fuel pressure. Through this Measures it is possible that the shut-off device with rapid Actuation of the holding member abruptly under the liquid pressure closes. Such training is also suitable as Emergency lock, in which the operating position is only by manual Intervention or disassembly can be restored.

Für in der Regel bestehende Betriebsverhältnisse wird nach der Erfindung weiter vorgeschlagen, daß das Halteglied eine den Ventilkörper in Offenstellung haltende Anschlagfläche aufweist und sich der Anschlagfläche eine zu dieser geneigte Fläche anschließt und daß die Höhendifferenz der geneigten Fläche größer bemessen ist als der Schließweg des Ventilkörpers, weiter daß die Neigung der geneigten Fläche größer als selbsthemmend bemessen ist. Durch diese Maßnahmen ist erreicht, daß die Absperrvorrichtung durch Betätigen des Halteglieds in die Offen-Stellung zurückgebracht werden kann, daß der Ventilkörper unter vollem Flüssigkeitsdruck an den Ventilsitz angelegt wird und daß die Bewegung des Halteglieds durch mittelbares oder unmittelbares Einwirken des Ventilkörpers bzw. seines zuvor auf der Anschlagfläche abgestützten Abschnitts auf die geneigte Fläche das Lösen des Halteglieds direkt durch den Flüssigkeitsdruck unterstützt, bewirkt und/oder vollendet wird. Dabei ist zweckmäßig an dem Ventilkörper mittelbar oder unmittelbar eine Rolle gegenüber der Anschlagfläche bzw. der geneigten Fläche angeordnet.For generally existing operating conditions, according to the Invention further proposed that the holding member a Has valve body in the open position stop surface and the stop surface adjoins an inclined surface and that the height difference of the inclined surface is larger than the closing path of the valve body, further that the inclination of the inclined surface is larger than self-locking. Through this Measures is achieved that the shut-off device by pressing the holding member can be returned to the open position, that the valve body at full liquid pressure to the valve seat is applied and that the movement of the holding member through direct or indirect action of the Valve body or his previously on the stop surface supported section on the inclined surface loosening of the holding member directly through the fluid pressure is supported, effected and / or accomplished. It is expediently directly or indirectly on the valve body a role opposite the stop surface or the inclined Arranged area.

Weiter besteht nach der Erfindung eine Ausgestaltung darin, daß zwischen dem Ventilkörper, wie einem Ventilkegel mit Schaft oder einer Ventilkugel, und dem Halteglied eine Haltestange eingeschaltet ist, daß der Ventilkörper in bzw. gegen Schließrichtung frei schwimmend geführt ist, und zwar der Ventilkegel mittels seines Schafts in einer Führungsbohrung, die Ventilkugel mittels etwa in Schließrichtung gelegener, in dem Eintrittskanal angeordneter Rippen, daß - bei dem Ventilkegel in Fortsetzung der Führungsbohrung für dessen Schaft - eine Führungsbohrung für die Haltestange vorgesehen ist, daß unterhalb der - kegligen - Ventilsitzfläche ein Ringraum vorgesehen ist, von dem, bei zu der Eintrittrichtung winkliger Erstreckungsrichtung, der Austrittskanal entspringt, daß in der Führungsbohrung für die Haltestange eine Ringnut vorgesehen ist, der bei zu der Führungsbohrung winkliger Erstreckungsrichtung ein Leckablaufkanal entspringt, daß unterhalb der Ringnut als Dichtverschluß in der Führungsbohrung eine ringförmige Ventilsitzfläche und an der Haltestange eine ringförmige Ventilfläche, vorzugsweise eine keglige Ventilsitzfläche und eine keglige Ventilfläche, mit dem Absperrorgan für die Brennstoffzufuhr entgegengesetzter Schließrichtung angeordnet sind, daß die Haltestange in ihrem dem Ventilkörper abgewandten Abschnitt teleskopartig geteilt ausgebildet ist, daß die Haltestangenteile in Ausfahrrichtung mit Federkraft beaufschlagt sind und daß die Federkraft im gespannten Zustand größer, im entspannten Zustand geringer als die durch den Flüssigkeitsdruck auf den Ventilkörper ausgeübte Kraft bemessen ist. Diese Ausbildung zeichnet sich durch eine wenig aufwendige Konstruktion und durch eine einfache Montage aus. Durch die Maßnahmen ist eine optimale, praktisch reibungsfreie Positionierung des Ventilkörpers ermöglicht, so daß bei der Schließbewegung zeitliche Verzögerungen infolge Reibung nicht auftreten können. Vielmehr kann der Ventilkörper durch den insbesondere bei dieser Brennstoffeinspritzvorrichtung mit sehr hohem Speicherdruck bewirkten Flüssigkeitsdruck schlagartig auf die Ventilsitzfläche gebracht werden. Ein weiterer gewichtiger Vorteil ist darin gegeben, daß der Austrittskanal zum Düsenvorraum nach Schließen des Absperrorgans entlang dem Schaft des Ventilkegels bzw. entlang der Haltestange eine Verbindung zum Leckablaufkanal besitzt, so daß in der Leitung zum Düsenvorraum bestehender Flüssigkeitsdruck durch Abfließen von Brennstoff in den Leckablauf abgebaut wird. Durch die die Haltestange teleskopartig expandierende Federkraft ist ein dichter Schluß des Dichtverschlusses erreicht. Durch die Federkraft werden bei bzw. nach Aufheben des Eingriffs der Anschlagfläche des Halteglieds die weitere Lösung des Halteglieds unterstützt bis fortführend allein bewirkt und die Beschleunigung des Ventilkörpers in Richtung auf den Ventilsitz erhöht. Schließlich gestattet diese Ausbildung eine stete geringe, jedoch eine Verharzung unterbindende Spülung des zwischen dem Schaft bzw. der Haltestange und der Führungsbohrung bestehenden Ringspaltes. Es versteht sich, daß bei der gegebenen schwimmenden Positionierung des Ventilkörpers, so des Schaftes des Ventilkegels, und der Haltestange eine Reib- oder Korrosionsverschweißung mit der Führungsbohrung nicht auftreten kann, wie sie bei bekannten Ausbildungen bisher zu erheblichen Schwierigkeiten und Schäden geführt haben.There is also an embodiment according to the invention in that between the valve body, like a valve cone with stem or a valve ball, and the holding member a handrail is turned on that the valve body freely floating in or against the closing direction is, namely the valve cone by means of its stem in a guide hole, the valve ball using approximately located in the closing direction, arranged in the inlet channel Ribs that - with the valve cone in continuation the guide hole for its shaft - one Guide hole for the support rod is provided that an annular space below the - conical - valve seat surface is provided, from which, at angled to the direction of entry Extension direction, the outlet channel originates, that an annular groove in the guide hole for the support rod is provided, which is angled at the guide bore Direction of extension a leak drainage channel arises, that below the ring groove as a seal in the Guide bore an annular valve seat and an annular valve surface on the support rod, preferably a tapered valve seat and a tapered Valve surface, with the shut-off device for the fuel supply arranged in the opposite closing direction are that the support rod in their the valve body remote section formed telescopically divided is that the handrail parts in the extension direction are loaded with spring force and that the spring force is greater in the tensioned state, in the relaxed state Condition less than that due to fluid pressure measure the force exerted on the valve body is. This training is characterized by a little complex construction and a simple Assembly off. The measures ensure an optimal practically frictionless positioning of the valve body enables, so that temporal during the closing movement Delays due to friction do not occur can. Rather, the valve body can in particular with this fuel injector fluid pressure caused by very high storage pressure brought suddenly to the valve seat surface will. Another major advantage is that the outlet channel to the anteroom after Close the shut-off device along the stem of the valve plug or a connection along the handrail to leak drainage channel, so that in the line to Existing liquid pressure from the nozzle area by draining off of fuel in the leak drain is broken down. Due to the telescopic expanding of the handrail Spring force is a tight seal of the sealing closure reached. Due to the spring force at or after Removal of the engagement of the stop surface of the holding member the further solution of the holding member supports until continuing to effect alone and the acceleration of the valve body is increased in the direction of the valve seat. Finally, this training allows a constant little rinse, which prevents resinification the between the shaft or the holding rod and the Guide hole existing ring gap. It understands yourself that at the given floating positioning the valve body, so the stem of the valve cone, and the support rod is friction or corrosion welded cannot occur with the pilot hole, such as they have so far been considerable in known training Difficulties and damage.

In Abänderung der im vorausgegangenen Absatz behandelten Ausbildung ist der Dichtverschluß in der Führungsbohrung zwischen dem Ringraum zum Austrittskanal und der Ringnut zum Leckablaufkanal angeordnet. Bei dieser Ausbildung ist der Leckablaufkanal bei Offen-Stellung der Absperrvorrichtung gesperrt und lediglich bei Schließstellung des Absperrorgans mit dem Austrittskanal verbunden. Diese Maßnahme ermöglicht es, den Ringspalt zwischen der Haltestange und der Wand der Führungsbohrung mit einem großen Querschnitt auszulegen, so daß ein besonders rascher Druckabbau in dem Austrittskanal und in der Leitung zum Austrittskanal und in der Leitung zum Düsenvorraum durch den Leckablaufkanal gegeben und damit der Brennstoffaustritt aus der Düse bei Hängenbleiben der Düsennadel weiter verringert ist.Modifying those discussed in the previous paragraph Training is the seal in the guide hole between the annulus to the outlet channel and the annular groove arranged to the leak drainage channel. With this training is the leak drain channel when the shut-off device is open locked and only when the Shut-off device connected to the outlet channel. These Measure allows the annular gap between the handrail and the wall of the guide bore with one large cross-section so that a particularly quick Pressure reduction in the outlet channel and in the line to the outlet channel and in the line to the nozzle antechamber given by the leak drainage channel and thus the fuel leak out of the nozzle if the nozzle needle gets stuck is further reduced.

Vorteilhaft ist, bei Bestehen des Ventilkörpers in einer Ventilkugel, an der die Haltestange angreift, eine in Eintrittrichtung bzw. in Schließrichtung an der Ventilkugel angreifende Federkraft vorgesehen, wodurch ein Vagabundieren der Ventilkugel infolge ihrer vergleichsweise günstigen Strömungsform unterbunden ist, ohne den Charakter einer schwimmenden Positionierung zu mindern.It is advantageous if the valve body is in one Valve ball on which the handrail engages, one in Entry direction or in the closing direction on the valve ball Attacking spring force is provided, creating a Vagabonding of the valve ball due to its comparatively favorable flow form is prevented, without the character of a floating positioning to mitigate.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist - zwecks Durchspülung - zwischen dem Schaft und der Haltestange einerseits und deren Führungsbohrung andererseits ein Spiel vorgesehen, dessen Größe bzw. Querschnitt in für die Strömung in einer Kapillare bekannter Weise so ausgelegt ist, daß am Leckablauf ein Druckgefälle gegenüber dem Umgebungsdruck besteht. Dabei können sowohl die präzise Auslegung des Spiels erleichtert als auch die Durchspülung am Schaft des Ventilkegels erhöht werden, dadurch, daß bei einem Ventilkegel mit Schaft das Spiel zwischen dem Schaft und der Führungsbohrung geringer gehalten ist als das Spiel zwischen dem oberhalb des Dichtverschlusses gelegenen Abschnitt der Haltestange und der Führungsbohrung.According to a further embodiment, for the purpose of flushing - On the one hand between the shaft and the handrail and their guide hole on the other hand a game provided, the size or cross section in for Flow in a capillary known way designed is that there is a pressure drop across the leak the ambient pressure exists. Both precise interpretation of the game facilitated as well Flushing on the stem of the valve cone can be increased, in that the play in a valve cone with a stem between the shaft and the guide bore less is considered as the game between the above Sealing portion of the handrail located and the pilot hole.

Als weitere erfindungsgemäße Maßnahme ist vorgesehen, daß bei Betätigen des Halteglieds mittels einer Kraft aus einer Energiequelle, wie elektrischer Strom oder Druckluft, die Offen-Stellung des Absperrorgans, bei der sich der Ventilkörper gegen die Anschlagfläche des Riegels abstützt, die Arbeitsstellung ist, und daß eine Ausbildung getroffen ist oder Mittel derart vorgesehen sind, daß das Halteglied bei Abschalten oder Unterbrechen der Energieversorgung selbsttätig in seine Ruhestellung gelangt. Dies kann vorteilhaft dadurch erreicht sein, daß zum Betätigen des Riegels als dessen Antrieb ein Drehmagnet oder ein Hubmagnet vorgesehen ist und daß in Arbeitsstellung des Dreh- oder Hubmagneten der Ventilkörper bei dessen Offenstellung unmittelbar oder unmittelbar, wie mit der Haltestange bzw. der daran angeordneten Rolle gegen die Anschlagfläche des Riegels abgestützt ist.As a further measure according to the invention, that when actuating the holding member by means of a force an energy source, such as electricity or compressed air, the open position of the shut-off device, at which the valve body against the stop surface of the bolt supports, the job is, and that training is taken or means provided are that the holding member when switching off or interrupting the Energy supply automatically comes to its rest position. This can advantageously be achieved in that a rotary magnet for actuating the bolt as its drive or a solenoid is provided and that in Working position of the rotary or lifting magnet of the valve body when it is opened immediately or immediately, like with the handrail or with it arranged roller against the stop surface of the bolt is supported.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahmen und der damit erreichten Vorteile ist eine Brennstoffeinspritzvorrichtung dieser Art insbesondere für Betrieb mit Schweröl und bei hohem Speicherdruck geeignet, wobei ihr oder ihrer Bestandteile Einsatz bei weniger schwerem Brennstoff oder weniger hohem Speicherdruck ebenfalls mit Vorteil möglich ist.Because of the measures according to the invention and thus Advantages achieved is a fuel injector of this type especially for operation with heavy oil and suitable for high storage pressure, with her or its components use with less heavy fuel or less high storage pressure also with Advantage is possible.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigtIn the drawing, the invention is for example and shown schematically. It shows

Fig. 1 eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer Sicherungsvorrichtung, Fig. 1 is a fuel injector for an internal combustion engine having a safety device,

Fig. 2 als Ausschnitt aus Fig. 1. Die Sicherheitsvorrichtung im vergrößerten Maßstab und im Schnitt, Fig. 2 as a detail from FIG. 1. The safety device on a larger scale and in section,

Fig. 3 die Sicherheitsvorrichtung nach Fig. 2 in einer anderen Stellung, Fig. 3 shows the safety device of Fig. 2, in a different position

Fig. 4 eine andere Sicherheitsvorrichtung in weiter vergrößertem Maßstab und Fig. 4 shows another security device on a further enlarged scale and

Fig. 5 diese Sicherheitsvorrichtung im Schnitt V-V nach Fig. 4. Fig. 5, this safety device in section VV in FIG. 4.

Nach Fig. 1 ist bei einer - lediglich teilweise dargestellten - Brennstoffeinspritzvorrichtung mit einem Speicher H und einem Einspritzventil E in der Leitung H1 von dem Speicher H zum Düsenvorraum E1, in den die Düsennadel E2 greift, eine Sicherungsvorrichtung S mit einer Absperrvorrichtung zum Vermeiden unkontrollierten Brennstoffaustritts aus der Düse E3 bei Hängenbleiben der Düsennadel E2 vorgesehen. Der Brennstoff wird mittels einer - nicht weiter dargestellten - Brennstoffpumpe in den Speicher H gefördert. Er ist darin mit konstant hohem Druck beaufschlagt und wird daraus mittels Einspritzventile E, durch auf deren Düsennadel E2 taktmäßig einwirkenden Druck einer - nicht weiter dargestellten - Steuerpumpe bzw. Wirkung eines elektromagnetischen Ventils E4 gesteuert, dosiert den Brennkraftzylindern der Brennkraftmaschine aufgegeben.According to FIG. 1 is at a - shown only partly - fuel injection device having a memory H, and an injection valve E in the line H 1 of the memory H to the nozzle entry space E 1, the nozzle needle E 2 engages in a securing device S with a shutoff device for Avoid uncontrolled fuel leakage from the nozzle E 3 if the nozzle needle E 2 gets stuck. The fuel is conveyed into the store H by means of a fuel pump (not shown further). It is pressurized with a constant high pressure and is controlled therefrom by means of injection valves E, by means of the pressure of a control pump (not shown further) or the action of an electromagnetic valve E 4 , acting on the nozzle needle E 2 in a cyclical manner, metered into the internal combustion engine cylinders.

Nach Fig. 2 bis Fig. 4 besteht die Sicherheitsvorrichtung mit Absperrvorrichtung in einem ggf. geteilt ausgebildeten Gehäuse 11, 12 mit einem Eintrittskanal 111, 121, - zu diesem winklig - einem Austrittskanal 112, 122 und einem Leckablaufkanal 113, 123 sowie einer in Eintrittrichtung gelegenen Führungsbohrung 114, 124. Im oberen Abschnitt der Führungsbohrung 114, 124 ist eine keglige Sitzfläche 115, 125 für einen Ventilkörper, einen Ventilkegel 2 mit Schaft 21 bzw. eine Ventilkugel 3 vorgesehen. Der Schaft 21 des Ventilkegels 2 ist im oberen Abschnitt der Führungsbohrung 114 mit Spiel geführt, die Ventilkugel 3 mittels im oberen Abschnitt der Führungsbohrung 124 angeordneter Rippen 31, die sich etwa in Durchflußrichtung erstrecken und somit Kanäle 127 für den Durchfluß entlang der Ventilkugel 3 ermöglichen. .. According to Figures 2 to 4, the safety device with shut-off device in a possibly divided shaped housing 11, 12 with an inlet duct 111, 121, - to this angle - of an exit channel 112, 122, and a leakage discharge channel 113, 123 as well as one in the direction of entry located guide bore 114, 124 . In the upper section of the guide bore 114, 124 , a conical seat surface 115, 125 for a valve body, a valve cone 2 with a shaft 21 or a valve ball 3 is provided. The shaft 21 of the valve cone 2 is guided with play in the upper section of the guide bore 114 , the valve ball 3 by means of ribs 31 arranged in the upper section of the guide bore 124 , which extend approximately in the direction of flow and thus enable channels 127 for the flow along the valve ball 3 .

Der Ventilkegel 2 und die Ventilkugel 3 stützen sich bei Offenstellung mittels einer Haltestange 41 bzw. 42 gegen eine zu der Eintrittrichtung senkrecht gelegene Anschlagfläche 51 eines Halteglieds 5 ab, das - wie nicht weiter dargestellt - mittels eines Dreh- oder Hubmagneten, eines Schrittmotors, von Hand oder auf sonstige Weise derart bewegbar ist, daß die Anschlagfläche 51 außer Eingriff mit der Haltestange 41, 42 gelangt. Der Anschlagfläche 51 schließt sich eine zu dieser geneigte Fläche 52 an, deren Neigung selbsthemmend, d. h. so groß bemessen ist, daß eine Selbsthemmung zwischen der Haltestange 41, 42 und dem Halteglied 5, enger dessen geneigter Fläche 52 nicht besteht oder möglich ist. Als Halteglied kann beispielsweise auch eine Art Nockenscheibe 5′ vorgesehen sein.The valve cone 2 and the valve ball 3 are supported in the open position by means of a holding rod 41 or 42 against a stop surface 51 of a holding member 5 which is perpendicular to the direction of entry and which - as not shown further - by means of a rotary or lifting magnet, a stepping motor, from Can be moved by hand or in some other way such that the stop surface 51 disengages from the holding rod 41, 42 . The stop surface 51 adjoins this inclined surface 52 , the inclination of which is dimensioned to be self-locking, that is to say such that self-locking between the holding rod 41, 42 and the holding member 5 , narrower the inclined surface 52 does not exist or is possible. As a holding member, for example, a type of cam 5 'can be provided.

Die Haltestange 41 ist in ihrem dem Ventilkörper abgewandten Abschnitt teleskopartig geteilt ausgebildet. Die Haltestangenteile 411 und 412 sind in Ausfahrrichtung mit Federkraft, einem Satz Scheibenfedern 413, beaufschlagt. An dem Haltestangenteil 412 ist eine Rolle 414 gegenüber dem Riegel 5 angebracht.The holding rod 41 is formed telescopically divided in its section facing away from the valve body. The support rod parts 411 and 412 are subjected to spring force, a set of disc springs 413 , in the extension direction. A roller 414 is attached to the holding rod part 412 opposite the bolt 5 .

Die Ausbildung der Haltestange 42 und des Halteglieds nach Fig. 4 entsprechen etwa der nach Fig. 2, wobei nach Fig. 4 als Federkraft eine Schraubenfeder 423 vorgesehen ist.The configuration of the holding rod 42 and the holding member according to FIG. 4 correspond approximately to that according to FIG. 2, a helical spring 423 being provided as the spring force according to FIG. 4.

Die Größe der Federkraft der Scheibenfedern 413 bzw. der Schraubenfeder 423 ist im gespannten Zustand größer und im entspannten Zustand geringer bemessen als die durch den Flüssigkeitsdruck auf den Ventilkörper ausgeübte Kraft. The size of the spring force of the disc springs 413 or the coil spring 423 is larger in the tensioned state and smaller in the relaxed state than the force exerted on the valve body by the liquid pressure.

Es sind in der Führungsbohrung 114 unterhalb des Leckablaufkanals 113, in der Führungsbohrung 124 oberhalb des Leckablaufkanals 123, eine keglige Ventilsitzfläche 116, 126 und an dem oberen Haltestangenteil 411, 421 eine keglige Ventilfläche 416, 426 vorgesehen, die jeweils miteinander einen Dichtverschluß bilden, der bei Offen-Stellung des Absperrorgans infolge Abstützen der Haltestange 41, 42 gegen die Anschlagfläche 51 und infolge der Federkraft, Scheibenfedern 413 bzw. Schraubenfedern 423, geschlossen ist.There are in the guide bore 114 beneath the leakage discharge channel 113 in the guide bore 124 above the leak flow channel 123, a keglige valve seat surface 116, 126 and to the upper support bar part 411, 421 a keglige valve surface 416 provided 426, each together form a sealing closure which when the shut-off element is in the open position as a result of the support rod 41, 42 being supported against the stop surface 51 and as a result of the spring force, disc springs 413 or coil springs 423 are closed.

Nach Fig. 2 befindet sich das Absperrorgan in Offen-Stellung, und der Brennstoff - wie Schweröl - fließt aus dem Eintrittskanal 111 um den Ventilkegel 2 durch den darunter befindlichen Ringraum in den Austrittskanal 112, während der zwischen dem Schaft 21 bzw. dem Haltestangenteil 411 und der Wand der Führungsbohrung 114 bestehende Ringspalt, dessen Spiel bzw. Querschnitt, wie oben bereits erläutert, bemessen ist, mit einer geringen Menge Brennstoff durchspült wird, um ein Verharzen, aber auch ein Fressen zu vermeiden.According to FIG. 2, the shut-off member is in open position, and the fuel - such as heavy oil - flows from the inlet channel 111 to the valve plug 2 through the underlying annular chamber into the outlet channel 112, while between the shaft 21 and the support bar part 411 and the wall of the guide bore 114 existing annular gap, the game or cross-section is dimensioned, as already explained above, is flushed with a small amount of fuel in order to avoid gumming, but also seizure.

Wird nun sehr rasch durch Betätigen des Halteglieds 5 die Anschlagfläche 51 außer Eingriff mit der Haltestange 41 mit deren Rolle 414 gebracht, so wird die Haltestange expandiert, das Haltestangenteil 412 wird durch die Federkraft, zugleich die ganze Haltestange 41 durch den Flüssigkeitsdruck auf den Ventilkegel 2, schlagartig nach unten bewegt in eine Position, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist. Das Absperrorgan ist nunmehr geschlossen. Im Austrittskanal 112 sowie in der Leitung zum Düsenvorraum anstehender Druck kann durch den Ringspalt, eben durch Abfließen von Brennstoff durch den Leckablaufkanal 113, abgebaut werden. Brennstoff kann nicht aus der Düse des Einspritzventils E gelangen. Infolge der großen Neigung der geneigten Fläche 52 wird das Entfernen des Riegels 5 sowohl durch den Flüssigkeitsdruck als auch durch die Federkraft unterstützt.If the stop surface 51 is now very quickly brought out of engagement with the holding rod 41 with its roller 414 by actuating the holding member 5, the holding rod is expanded, the holding rod part 412 is at the same time the entire holding rod 41 by the fluid pressure on the valve cone 2 by the fluid pressure , moved suddenly down to a position as shown in Fig. 3. The shut-off device is now closed. Pressure present in the outlet channel 112 and in the line to the nozzle antechamber can be reduced through the annular gap, precisely by fuel flowing out through the leak drain channel 113 . Fuel cannot come out of the injector E nozzle. Due to the large inclination of the inclined surface 52 , the removal of the latch 5 is supported by both the liquid pressure and the spring force.

Das Bedienen des Riegels 5 kann auf eine der bekannten Weisen erfolgen, so durch Abtasten des von der Düsennadel E2 bei ordnungsgemäßer Funktion verursachten Körperschalls, eines induktiv überwachten Tors für die Düsennadel E2, einen induktiven Weggeber, durch ein elektronisches Tor. Wesentlich ist in der Regel, daß der Riegel 5 bei Bestehen aller Betriebsfunktionen eingerückt ist und bei Ausfall der oder nur einer dieser Funktionen selbsttätig zurückfällt.The latch 5 can be operated in one of the known ways, for example by scanning the structure-borne noise caused by the nozzle needle E 2 when it is functioning properly, an inductively monitored gate for the nozzle needle E 2 , an inductive displacement sensor, by an electronic gate. It is generally essential that the latch 5 is engaged when all the operating functions exist and if one or only one of these functions fails automatically.

Bei der, sonst wie oben dargestellt, in gleicher Weise arbeitenden Sicherheitsvorrichtung nach Fig. 4 und Fig. 5 ist in Offenstellung der Dichtverschluß zwischen dem Austrittskanal 122 und dem Leckaustrittskanal 123 geschlossen. Es kann daher in dem Ringspalt ein vergleichsweise großes Spiel vorgesehen sein. In Schließstellung, wie in Strich-Punkt-Linie dargestellt, können daher der Austrittskanal 122 sowie die Leitung zum Düsenvorraum E1 um so rascher von dem darin bestehenden Druck entlastet werden.When, otherwise as described above, working in the same way safety device according to Fig. 4 and Fig. 5 in the open position the sealing closure between the outlet channel 122 and the leak outlet passage 123 is closed. A comparatively large game can therefore be provided in the annular gap. In the closed position, as shown in the dash-dot line, the outlet channel 122 and the line to the nozzle antechamber E 1 can therefore be relieved of the pressure therein all the more quickly.

Es versteht sich, daß die erfindungsgemäßen Ausbildungen auch bei weniger schwierigen Verhältnissen, wie geringerem Druck oder einem Medium geringerer Viskosität, mit Vorteil eingesetzt werden können.It is understood that the training according to the invention even in less difficult conditions, such as less Pressure or a medium of lower viscosity, with advantage can be used.

Claims

1. Fuel injection device for an internal combustion engine
with a fuel pump that conveys the fuel into a storage tank and keeps it there under constant high pressure
with injection valves, on the nozzle needles of which the fuel acts in the opening direction and the cyclically changed pressure of a control medium in the closing direction,
and with a shut-off device in the fuel line from the accumulator to the nozzle needle to prevent the accumulator from running empty due to uncontrolled escape of the fuel from an injection valve if the nozzle needle gets caught,
wherein the shut-off device comprises a valve body which is movably mounted in or against the closing direction and against which the fuel is present, and a valve seat,
characterized in that
a holding member ( 5, 5 ') which is adjustable when a nozzle needle gets caught is provided which, in the idle state , holds the valve body ( 2, 3 ) against the fuel pressure in the open position, but when actuated by a signal derived from the movement of the nozzle needle (E 2 ) releases the closing movement of the valve body ( 2, 3 ) by the fuel pressure.

2. Fuel injection device according to claim 1, characterized in that the holding member ( 5, 5 ') has a valve body ( 2, 3 ) in the open position holding stop surface ( 51 ) and an adjoining, to this inclined surface ( 52 ) and that Height difference from the beginning to the end of the inclined surface ( 52 ) is larger than the closing path of the valve body ( 2, 3 ) and the inclination of the inclined surface ( 52 ) relative to the stop surface ( 51 ) is so large that no self-locking between the Holding member ( 5, 5 ') and the holding rod ( 41, 42 ).

3. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that a holding rod ( 41, 42 ) is arranged between the valve body ( 2, 3 ) and the holding member ( 5, 5 ') and in the flow direction behind the outlet channel ( 112, 122 ) a sealing closure is arranged, which consists of an annular valve seat surface ( 115, 125 ) in the guide bore and a valve surface ( 416, 426 ) attached to the holding rod ( 41, 42 ) and the closing direction of the valve surface opposite to the closing direction of the valve body ( 2, 3 ) is.

4. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that - for the purpose of flushing - between the shaft ( 21 ) and the holding rod ( 41, 42 ) on the one hand and their guide bore ( 114, 124 ) on the other hand, a game is provided and an at least in Valve body ( 2, 3 ) which is in the idle state and has an open leak drain channel ( 113, 123 ) branching off from the guide bore ( 114, 124 ).

5. Fuel injection device according to claim 4, characterized in that the sealing closure is arranged in the flow direction behind the outlet channel ( 112 ) and the leak drain channel ( 113 ).

6. Fuel injection device according to claim 4, characterized in that the sealing closure between the outlet channel ( 122 ) and the leakage drain channel ( 123 ) is arranged.

7. Fuel injection device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the game between the shaft ( 21 ) and the guide bore ( 114 ) is kept less than the game between the portion of the support rod ( 41 ) and the guide bore located above the sealing closure ( 114 ).

8. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve body consists of a valve cone ( 22 ) and a shaft ( 21 ) which is movably guided in a guide bore ( 114 ) adjoining an inlet channel ( 111 ).

9. Fuel injection device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the valve body ( 3 ) consists of a valve ball, is mounted between ribs ( 126 ) extending in the closing direction, which are arranged in the guide bore ( 124 ) adjoining the inlet channel and a spring ( 33 ) acting in the closing direction and the holding rod ( 42 ) acting in the opposite direction act on the valve body ( 3 ).

10. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that for actuating the holding member ( 5, 5 ') a rotary or lifting magnet is provided which holds the holding member and the valve body ( 2, 3 ) in the open position when current flows.

11. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the holding rod ( 41, 42 ) in its section facing away from the valve body ( 2, 3 ) is formed telescopically divided, that the holding rod parts ( 411, 412 ) in the extension direction with the force of a Spring ( 413, 423 ) are applied and that the spring force in the tensioned state is greater, in the relaxed state less than the force exerted by the liquid pressure on the valve body ( 2, 3 ).

12. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the valve body ( 2, 3 ) is supported via a roller ( 414 ) relative to the holding member ( 5 ).