DE544070C - Fluessigkeitsgesteuertes Brennstoffeinspritzventil fuer Brennkraftmaschinen mit Druckzerstaeubung - Google Patents

Description

• Flüssigkeitsgesteuertes Brennstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen mit Druckzerstäubung Die Erfindung betrifft ein Brennstoffventil mit geführter Düsennadel für Verbrennungsmotoren, in denen der Brennstoff ohne Anwendung von Lufteinspritzung durch Pumpendruck von einer vom Motor angetriebenen Brennstoffpumpe unmittelbar in den Zylinder eingespritzt wird.
• Bei Brennstoffventilen für solche Motoren wird der Brennstoff gewöhnlich durch einen Kanal einer Brennstoffdüse eingespritzt, und zwar ist die Anordnung meist so getroffen, daß das Ventil diesen Kanal öffnet, wenn der Brennstoffdruck eine genügende Höhe erreicht hat. Dieser Druck wirkt auf eine Ringfläche, nämlich auf die Differenzfläche zwischen dem Querschnitt der eigentlichen Ventilnadel und dem OOuerschnitt des die Ventilnadel umgebenden Raumes ein und überwindet dadurch den das Ventil gewöhnlich geschlossen haltenden Federdruck o. dgl. Durch den hohen Druck ist es schwer, einen dichten Schluß des Ventils zu erzielen und diesen während des Betriebes in der Maschine aufrechtzuerhalten, weil das Ventil allmählich dadurch zerstört wird, daß die Feder die Ventilnadel mit bedeutender Kraft gegen den Ventilsitz schlägt, der die Bewegung der Spindel plötzlich hemmt und ihre ganze lebendige Kraft vernichten muß.
• Dieser Nachteil wird durch die Erfindung dadurch vermieden, daß die Einspritzdüse mit einer z. B. kegelförmigen oder ähnlich geformten zentralen Ausbohrung oder Ausdrehung versehen ist, während die Ventilnadel an ihrer Unterfläche eine entsprechende Ausbohrung oder Ausdrehung besitzt. Hierdurch passen die Endfläche der Ventilnadel und der Ventilsitz der Düse mit ringförmigen Flächen aufeinander und schließen miteinander einen aus den beiden Ausbohrungen gebildeten Hohlraum ein. Diese Ausbohrungen gestatten, die Hubhöhe der Ventilnadel bedeutend zu verringern, da bereits durch ganz leichtes Anheben der Ventilnadel ein großer Durchtrittsquerschnitt für den Brennstoff erreicht wird. Dadurch, daß der Ventilsitz einen großen Durchmesser erhält, braucht die Nadel eine im Verhältnis zü den bekannten Vorrichtungen dieser Art nur sehr kleine Differenzfläche zu erhalten, und somit ist auch nur eine sehr kleine und leichte Feder erforderlich. Bei der geringen Hubhöhe der Nadel und dem verhältnismäßig geringen Federdruck wird also die schnelle Abnutzung der Ventilsitzfläche hintenangehalten.
• Vorzugsweise wird die Ausbohrung in der Ventilnadel so ausgeführt, daß ihre Mantelfläche mit der Sitzfläche der Nadel einen stumpfen Winkel bildet. Auch ist darauf zu achten, daß die ringförmige Sitzfläche der Nadel und ihre feste Gegensitzfläche wenigstens den halben Flächeninhalt des vollen Nadelquerschnittes haben. Wesentlich ist es, die zentrale Lage der Düsenplatte im Verhältnis zur Achse des Ventilgehäuses bei ihrem Festspannen zu sichern. Dies kann dadurch erreicht werden, daß das Ventilgehäuse an seinem unteren Teil zylindrisch auf den äußeren Durchmesser der Düsenplatte abgedreht ist, während eine Überwurfmutter, die einen diesem Durchmesser entsprechenden Innendurchmesser besitzt, die Düsenplatte an das Ventilgehäuse andrückt und also zentriert.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt, von denen Abb. i ein Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines Brennstoffventils gemäß der Erfindung ist, während Abb.2 einen Teil einer anderen Ausführungsform ebenfalls im Längsschnitt zeigt. In Abb. i bezeichnet a die Ventilspindel, b die Einspritzdfise und c eine Ringmutter, die die Düse am Ventilgehäuse d festspannt. Die Düse hat unten eine kugelförmige Fläche lt, die mit einer entsprechenden Fläche der Mutter c zusammenwirkt. Das Ventilgehäuse d trägt oben einen stellbaren Anschlag e zur Begrenzung der Hubhöhe der Ventilspindel a. Diese wird von einer Feder f, die ihren Druck durch den Federhalter g überträgt, zum Schließen beeinflußt. Das untere Ende des eingedrehten Unterteils a, der Spindel a ist erfindungsgemäß als ein konischer, ringförmiger Sitz j um eine trichter- oder schalenförmige Ausbohrung k ausgebildet, und die Düse b, .die eine zentrale Bohrung h hat, besitzt eine entsprechende Ausdrehung 1. Das Brennöl hat durch die Verschraubung ia, den Kanal o und den ringförmigen Raum p um den Unterteil a, der Ventilspindel Zutritt zum Ventil.
• Die Vorrichtung wirkt wie folgt: Wenn der Druck auf das Brennöl im Raum p eine gewisse Höhe erreicht, hebt er die Spindel durch seine Einwirkung auf die ringförmige Unterschiedfläche a.. Indem die Spindel sich vom Sitze hebt, kann der Brennstoff sie über ihre volle O_uerschnittsfläche beeinflussen. Das Anheben der Spindel gegen den Anschlag geschieht deshalb sehr schnell, während ihr Schlag gegen denselben jedoch wegen der geringen Hubhöhe nur schwach wird. Vollständig entsprechend geschieht auch das Schließen schnell wegen der geringen Hubhöhe der Spindel, ohne daß die Spindel jedoch genügende lebendige Kraft besitzt, um das Schließen mit einem harten Schlag zu begleiten.
• Die Ausführungsform gemäß Abb. 2, worin entsprechende Teile mit denselben Bezugsbuchstaben wie in Abb. i bezeichnet sind, hat am unteren Ende der Spindel eine kegelförmige oder ähnliche Abdrehung q, und der Ventilsitz der Düse b ist nach außen von einer kegelförmigen oder ähnlichen Fläche begrenzt. Dies hat den Zweck, die Winkel zwischen den Flächen, zwischen welchen die Kanten der Ventilsitze (sowohl auf der Spindel als auf der Düse) liegen, möglichst groß, vorzugsweise stumpf zu gestalten, da die Kanten hierdurch beständiger werden und nicht so leicht während des Ganges der Maschine abgestoßen werden. Die nach unten gekehrte Fläche h der Düse b ist in dieser Ausführungsform plan. Das Ventilgehäuse d ist an seinem unteren Teil mit einer zylindrischen Abdrehung s desselben äußeren Durchmessers wie die Düse versehen, und zu dieser zylindrischen Abdrehung paßt eine entsprechende zylindrische Ausbohrung in der Ringmutter. Hierdurch kann die Düse in ihrer festgespannten Lage mit einer Genauigkeit zentriert werden, die größer als diejenige ist, die durch das Gewinde erzielt werden kann.
• Der Sitz j kann, wie erwähnt, entweder kegelförmig wie auf der Zeichnung, plan oder kugelförmig sein. Sein Areal ist zweckmäßig etwas größer als die Hälfte des Querschnittsareals der Ventilspindel.
• Die Erfindung ist nicht an die dargestellten und beschriebenen Bauarten gebunden, sondern kann auf verschiedene Weise ausgeführt werden, ohne daß von ihrem Grundgedanken abgewichen wird.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Flüssigkeitsgesteuertes Brennstoffeinspritzventil mit geführter Ventilnadel für Verbrennungskraftmaschinen mit Druckzerstäubung, bei welchem der Brennstoff durch einen die Ventilnadel umgebenden Ringraum geführt wird und die Nadel an ihrer Endfläche eine zentrale Ausbohrung oder Ausdrehung besitzt, die von der Sitzfläche der Nadel umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche der Ausdrehung oder Ausbohrung (k) mit der Sitzfläche (j) der Nadel (a,) einen stumpfen Winkel bildet, und daß auch die Düsenplatte (b) an ihrer Sitzfläche mit einer der Ausbohrung (k) der :Tadel entsprechenden zentralen Ausbohrung oder Ausdrehung (1) ausgerüstet ist, an die sich der oder die Spritzkanäle anschließen, so daß Ventilnadel und Düsenplatte in der Schließstellung mit zwei einander entsprechenden Ringflächen aneinander anliegen und einen aus den beiden Aussparungen (k, 1) gebildeten Hohlraum einschließen.
2. 2. Einspritzventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Ausbohrung (k) der Nadel kegelförmig oder in ähnlicher Weise gestaltet ist.
3. 3. Einspritzventil nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Endfläche der Nadel gebildete ringförmige Sitzfläche (j) außen von einem kegelförmigen oder in ähnlicher Weise geformten Nadelmantel (q) begrenzt ist, der mit der Sitzfläche einen Winkel von mehr als 9o° bildet (Abb. i).
4. 4.. Einspritzventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Sitzfläche (j) der Nadel und ihre feste Gegensitzfläche wenigstens den halben Flächeninhalt des vollen Ouerschnitts der Nadel haben.
5. 5. Einspritzventil nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (d) an seinem unteren Teil zylindrisch zu demselben äußeren Durchmesser wie die Düsenplatte (b) abgedreht ist und eine 1=Tberwurfmutter (c), die die Düsenplatte an das Ventilgehäuse andrückt, einen diesem Durchmesser entsprechenden Innendurchmesser besitzt, zum Zwecke, die zentrale Lage der Platte im Verhältnis zur Achse des Ventilgehäuses bei ihrem Festspannen zu sichern (Abb. 2).