DE712518C

DE712518C - Fuel injector

Info

Publication number: DE712518C
Application number: DESCH115506D
Authority: DE
Inventors: Gustav Eichelberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-04-12
Filing date: 1938-04-12
Publication date: 1941-10-21

Description

Brennstoffeinspritzvorrichtung Es sind Brennstoffeinsprifzventile bekannt, die mit einer Speicherung des Brennstoffes arbeiten. Die Speicherung kann dabei unter einem federbelasteten, vom Brennstoff angehobenen Kolben .erfolgen, sie kann auch einfach durch Zusammendrücken des Brennstoffes, der -in der Nähe und in Verbindung mit der Brennstoffeinspritzstelle (Nadelsitz) gelagert wird, geschehen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die letztere Art der Speicherung. Es ist ferner bekannt, däß das vorzeitige Anheben der Nadel durch den Druck des von der Pumpe kommenden Brennstoffes verhindert wird, wobei dieser Brennstoffdruck auf das dem Nadelsitz entgegengesetzte Ende der in üblicher Weise eingeschliffenen Nadel wirkt. Hierbei erfolgt die Freigabe der Einspritzung durch eine Druckentlastung der Brennstoffleitung und damit eine Entlastung des oberen Endes der Nadel. Der Druck des einzuspritzenden Brennstoffes hebt nun die Nadel etwas an, die Einspritzung kann erfolgen und dauert so lange, bis der Druck des gespeicherten Brennstoffes so weit abgesunken ist, daß die die Nadel belastende Schließfeder die Nadel im Gleichgewicht mit dem absinkenden Öldruck schließt. Selbstverständlich muß dafür gesorgt werden, daß die die Einspritzung auslösende Druckentlastung auf der Nadelaußenseite nicht auch den Speicherraum nach der Brennstoffleitung hin entlastet. Es ist zu diesem Zweck üblich, zwischen dem Verriegelungsraum über dem äußeren Nadelende und dein Speicherraum z. B. ein Rückschlagv entil einzubauen oder aber statt dieses Rückschlagventils eine so enge Drosselöffnung zwischen den genannten Räumen einzuschalten, daß bei Entlastung des Verriegelungsraumes nur eine sehr langsame, die Einspritzung nicht wesentlich beeinflussenden Entlastung des Speicherraumes durch die Drosselöffnung .erfolgt.Fuel Injector They are fuel injection valves known that work with a storage of the fuel. The storage can take place under a spring-loaded piston lifted by the fuel. You can also simply by squeezing the fuel, the -near and is stored in connection with the fuel injection point (needle seat). The present invention relates to the latter type of storage. It is also known that the premature lifting of the needle by the pressure of the pump coming fuel is prevented, this fuel pressure on the end of the needle, which is ground in in the usual way, opposite the needle seat works. In this case, the injection is released by a pressure relief the fuel line and thus a relief of the upper end of the needle. Of the The pressure of the fuel to be injected now raises the needle a little, the injection can take place and lasts until the pressure of the stored fuel has dropped so far that the closing spring loading the needle balances the needle closes with the falling oil pressure. Of course it must be ensured that the pressure relief on the outside of the needle that triggers the injection is not also relieves the storage space after the fuel line. It's about this Purpose usual between the locking space over the outer needle end and your Storage space z. B. to install a Rückschlagv valve or instead of this check valve to switch on such a narrow throttle opening between the said spaces that at Relief of the locking chamber is only very slow, but not the injection significantly influencing relief of the storage space through the throttle opening .he follows.

Es ist aber auch eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen bekannt, bei welcher der von einer Brennstoffpumpe geförderte Brennstoff sowohl auf das als Verriegelungskolben ausgebildete obere Nadelende der Einspritznadel als auch über eine Drosselöffnung in einen außerhalb der Einspritzzeiten durch die Einspritznadel abgeschlossenen Füllungssammler gedrückt und die Einspritzung durch Entlastung des Verriegelungskolbens vom Brennstoffdruck eingeleitet wird. -Die im vorstehenden beschriebenen bekannten Anordnungen weisen eine Reihe von Nachteilen auf.But it is also a fuel injector for internal combustion engines known in which of a fuel pump promoted fuel both on the upper needle end of the injection needle, which is designed as a locking piston as well as via a throttle opening in one outside of the injection times through the Injection needle closed filling collector pressed and the injection through Relief of the locking piston from the fuel pressure is initiated. -The im The known arrangements described above have a number of disadvantages on.

Einmal nimmt bei der zuerst erwähnten Ausführungsform der Verriegelungsraum auf der Außenseite der Nadel wegen der dort befindlichen Schließfeder unverhältnismäßig große Abmessungen an. Das .darin befindliche Ölvolumen muß nach jeder Entlastung wieder von Null an auf Einspritzdruck gebracht werden, wofür eine große Brennstoffmenge von der Pumpe zusätzlich zu fördern ist; sie kann bei kleinen Ausführungen das Vielfache der Brennstoffeinspritzmenge erreichen. Ferner sind die Undichtigkeitsverluste längs des eingeschliffenen Nadelschaftes besonders bei Benzinbetrieb beträchtlich.On the one hand, in the first-mentioned embodiment, the locking space takes up disproportionate on the outside of the needle because of the closing spring located there large dimensions. The oil volume located in it must after each discharge be brought back to injection pressure from zero, for which a large amount of fuel the pump must also deliver; it can multiply in small versions the fuel injection quantity. Furthermore, the leakage losses are longitudinal of the ground-in needle shaft is considerable, especially when running on gasoline.

Andererseits sind auch die schon erwähnten Rückstromverluste bei Verwendung einer Drosselöffnung je nach Ausführung des Ventils nicht so gering, daß sie nicht den Betrieb ungünstig beeinflussen könnten.On the other hand, there are also the already mentioned reverse current losses when using a throttle opening, depending on the design of the valve, is not so small that it is not could adversely affect operation.

Alle diese gezeigten Nachteile werden durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung vermieden.All of these disadvantages shown are obviated by the subject matter of the present invention Invention avoided.

Erfindungsgemäß geht bei einer Brennstoffeinspritzvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen, bei welcher der von einer Brennstoffpumpe geförderte Brennstoff sowohl auf das als Verriegelungskolben ausgebildete obere Nadelende der Einspritznadel als auch über eine Drosselöffnung in einen außerhalb der Einspritzzeiten durch die Einspritznadel abgeschlossenen Füllungssammler gedrückt und die Einspritzung durch Entlastung des Verriegelungskolbens vom Brenstoffdruck eingeleitet wird, die die Drosselstelle enthaltende, nach dem Füllungssammler führende Leitung von einer Stelle des Verriegelungsraumes aus, die bei angehobener Einspritznadel durch den Verriegelungskolb-en von der entlasteten Brennstoffzufuhrleitung abgeschlossen wird.According to the invention goes in a fuel injection device for Internal combustion engines, in which the fuel pumped by a fuel pump Fuel on both the upper end of the needle, which is designed as a locking piston Injection needle as well as via a throttle opening in one outside of the injection times through the injection needle closed filling collector pressed and the injection is initiated by relieving the locking piston from the fuel pressure, which containing the throttle point, leading to the filling collector from a line Position of the locking space, which with the raised injection needle through the Locking piston is closed off from the relieved fuel supply line.

In der weiteren Durchführung .des Erfindungsgedankens ist die Brennstoffnadel mit einer Hubbegrenzung am oberen Nadelende versehen ist, die als ein abschließender Ventilsitz ausgebildet ist.In the further implementation of the inventive concept is the fuel needle is provided with a stroke limiter at the upper end of the needle as a final Valve seat is formed.

Ferner ist die die Brennstoffnadel schließende Sperrfeder in dem zur Speicherung des Brennstoffes vorgesehenen brennstofferfüllten Raume angeordnet, wobei diese Feder am eingeschliffenen Nadelschaft auf der Seite des unteren Ventilsitzes angreift.Furthermore, the locking spring closing the fuel needle is in the for Storage of the fuel arranged fuel-filled spaces, this spring on the ground in needle shaft on the side of the lower valve seat attacks.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Brennstoffeinspritzvorrichtung wird nicht .nur eine außerordentliche Verringerung des Rückstromverlustes erreicht, indem Rückströmung nur in dem kurzen Zeitmoment der Anhebung der Nadel möglich ist, sondern darüber hinaus noch der folgenden Schwierigkeit begegnet.Due to the design of the fuel injection device according to the invention not only an extraordinary reduction in the return current loss is achieved, in that backflow is only possible in the brief moment when the needle is raised, but also encountered the following difficulty.

Bei Akkumulierventilen mit reiner Flüssigkeitsakkumulierüng ist als Nachteil bekannt, daß das Verhältnis zwischen Leerlauf und Vollastmenge rund i zu 6 ist und damit wegen der linearen Kompreßsibilität des Brennstoffes, der Druckanstieg über den verbleibenden Schließdruck der Nadel im Akkumulierraum bei Leer- und Vollast sich wie i zu 6 verhält. Das führt entweder, bei relativ kleinem Akkumulierraum, zu sehr hohen Brennstoffdrücken bei Vollast oder bei relativ großem Akkumulierraum, zu sehr geringem Druckanstieg beim Leerlauf. Dieser geringe Druckanstieg bei Leerlauf genügt aber nicht, um den Unterschied zwischen Schließ- und Öffnungsdruck !der Nadel zu überwinden. (Vgl. Dr.-Ing. G. Eichelberg. Über die Mittel zur kompressorlosen Brennstoffeinspritzung. V.D.1. Zeitschrift. Bd.7o, Nr. 32, 7. August i926, S. io79 usw.) Durch die Verlegung der Drosselöffnung, wie oben gezeigt, wird eine zusätzliche Brennstoffmenge dem Akkumulierraum entnommen und wird durch die Drosselöffnung zurückströmen, und zwar nur während der Anhub-und Schließzeit der Nadel, jedoch nicht bei angehobener (geöffneter) Nadel. Diese Rückströmung entspricht demnach nicht der Einspritzzeit der Nadel, sondern ist angenähert i bei Voll- und Leerlast gleich groß. Wenn beispielsweise Rückströmmenge gleich Leerlaufeinspritzmenge angenommen wird, so verhalten sich die total zu speichernden Mengen bei Leer- und Vollast wie i + i zu 6 -E- i also i wie 2 zu 7 und nicht mehr wie i zu 6. Die Gefahr des Aussetzens des Einspritzens bei Teillast kann damit behoben werden.For accumulation valves with pure liquid accumulation, as Known disadvantage that the ratio between idle and full load is around i 6 is the pressure increase due to the linear compressibility of the fuel about the remaining closing pressure of the needle in the accumulation space with empty and full load behaves like i to 6. This leads either, with a relatively small accumulation space, Excessive fuel pressures at full load or with a relatively large accumulator space, too little pressure increase when idling. This small increase in pressure when idling but is not enough to tell the difference between the closing and opening pressure! of the needle to overcome. (Cf. Dr.-Ing. G. Eichelberg. About the means for compressorless Fuel injection. V.D.1. Magazine. Vol. 70, No. 32, August 7, 1926, p. Io79 etc.) By relocating the throttle opening as shown above, an additional Amount of fuel taken from the accumulation space and will flow back through the throttle opening, and only during the lifting and closing times of the needle, but not when the needle is lifted (opened) needle. This backflow therefore does not correspond to the injection time the needle, but is approximately equal to i at full and empty load. For example, if The return flow rate is assumed to be equal to the idle injection rate, so behave the total quantities to be stored at empty and full load like i + i to 6 -E- i i like 2 to 7 and no longer like i to 6. The risk of interrupting the injection this can be used to remedy the situation at part load.

In der beiliegenden Zeichnung ist nun in Abb. z der Gegenstand der Erfindung näher veranschaulicht, während in !£bb. i zum besgeren Verständnis eine bekannte Ausführungsform eines Brennstoffeinspritzventils dargestellt ist.In the accompanying drawing, Fig. Z shows the subject of the Invention illustrated in more detail, while in! £ bb. i for better understanding one known embodiment of a fuel injector is shown.

Bei der bekannten Ausführung nach Abb. i wird dem Ventil i durch die Leitung Brennstoff zugeführt. Der Akkumulierraum 5 wird nun durch die Leitung 2 gefüllt. Über Leitung .4 gelangt der Brennstoff in den Raum 6. Es kann nun ein Rückschlagventil 3 vorgesehen sein, das sich bei Druckentlastung in der Brennstoffleitung sofort schließt, oder aber Raum 6 mit dem Akkumulierraum 5 durch eine Drosselöffnung 7 verbunden sein. Die Schließfeder 8 liegt im Verriegelungsraum 6. Die Arbeitsweise dieser Ausführung ist bekannt, und die Nachteile wurden bereits eingangs erwähnt. .In the known embodiment according to Fig. I, the valve i is through the Fuel line supplied. The accumulation space 5 is now through the line 2 filled. The fuel enters chamber 6 via line .4. A non-return valve can now be used 3 be provided, which is immediately when the pressure is released in the fuel line closes, or but space 6 with the accumulation space 5 through a throttle opening 7 be connected. The closing spring 8 lies in the locking space 6. The mode of operation this design is known and the disadvantages have already been mentioned at the beginning. .

Das erfindungsgemäßeAusführungsbeispiel nach Abb.2 zeigt nun die Anordnung der Schließfeder 8 im Akkumulierraum 5. Die Drosselöffnung 7 führt von dem Akkumulierraum 5 zu der im Ventilkörper i vorhandenen Bohrung für die Nadel g. Wird die Nadel g gehoben, dann schließt sie wie ein Ventil die Drosselöffnung 7 von der Brennstoffleitung ab.The embodiment according to the invention according to Figure 2 now shows the arrangement the closing spring 8 in the accumulation space 5. The throttle opening 7 leads from the accumulation space 5 to the existing hole in the valve body i for the needle g. If the needle g lifted, then it closes the throttle opening 7 of the fuel line like a valve away.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäß gelzennzeichneten Brennstoffeinspritzventils ist kurz folgende: Über Leitung 2 tritt der Brennstoff zunächst in den oberen Teil der Bohrung für die Nadel g. Die Nadel g liegt auf dem Ventilkörper. Über die Drosselöffnung 7 tritt nun der Brennstoff in- den Akkumulierraum 5. Durch eine Druckentlastung in der Brennstoffleitung wird nun die Nadel g gehoben und schließt die Drosselöffnung von der Brennstoffleitung ab. Durch die Öffnungen i i wird der Brennstoff bei gehobener Nadel g eingespritzt. Sobald nun der Druck im Akku- -mulierraum 5 genügend abgesunken ist, kehrt die Nadel g durch die Spannung der Schließfeder 8 auf den Sitz zurück. Damit ist die Verbindung Brennstoffleitung, Drosselöffnung, Akkumulierraum wieder offen,' und der letztere wird wieder gefüllt, bis durch eine Druckentlastung in der Brennstoffleitung der Vorgang sich wiederholt.The mode of operation of the fuel injector labeled according to the invention is briefly as follows: Via line 2, the fuel first enters the upper part the hole for the needle g. The needle g lies on the valve body. About the throttle opening 7 the fuel now enters the accumulation space 5. Through a pressure relief The needle g in the fuel line is now raised and closes the throttle opening from the fuel line. The fuel is lifted through the openings i i Injected needle g. As soon as the pressure in the accumulator room 5 has dropped sufficiently is, the needle g returns to the seat by the tension of the closing spring 8. The connection between the fuel line, the throttle opening and the accumulator space is thus restored open, 'and the latter is filled again until in the fuel line the process is repeated.

Die Anordnung der Drosselöffnung 7 ist für den Erfindungsgegenstand außerordentlich wichtig. So wäre beispielsweise eine Anlage, wile in 12 gestrichelt angedeutet, unbrauchbar, weil ein Abschluß -bei gehobener Nadel nichterfolgt.The arrangement of the throttle opening 7 is for the subject matter of the invention extremely important. For example, a system would be shown in FIG. 12 with a dashed line indicated, unusable, because a closure does not take place with the needle raised.

Es liegt im Wesen der Erfindung, daß mannigfache Ausführungsformen angegeben werden können, ahne daß- der Erfindungsgedanke verlassen wird.It is in the essence of the invention that manifold embodiments can be specified without leaving the inventive idea.

So könnte beispielsweise die feine Drosselbohrung durch einen, anderen Verbindungsweg durch Nuten u. dgl. oder auch durch bloße Undichtheit des Nadelschaftes ersetzt werden.For example, the fine throttle bore could be replaced by another Connection path through grooves and the like or through mere leakage of the needle shaft be replaced.

Claims

PATENT APPEAL: i. Fuel injection device for internal combustion engines, in which the fuel delivered by a fuel pump is used both on the as a locking piston, formed upper needle end of the injection needle as well Via a throttle opening into one outside of the injection times through the injection needle closed filling collector pressed and the injection by relieving the The locking piston is initiated by the fuel pressure, characterized in that that the line containing the throttle point leading to the filling collector starts from a point in the locking chamber that is raised when the injection needle is raised completed by the locking piston from the relieved fuel supply line will. z. Fuel injection valve according to Claim i, characterized in that the fuel needle is provided with a stroke limiter at the upper end of the needle, which is designed as a final valve seat. 3. Fuel injection needle after claims i and 2, characterized in that the fuel needle closes Locking spring in the fuel-filled one provided for storing the fuel Space is arranged, this spring on the ground needle shaft on the side engages the lower valve seat.