DE835672C

DE835672C - Fuel injection device for internal combustion engines

Info

Publication number: DE835672C
Application number: DED1772A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Samuel Meiswinkel; Walter Peters
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1938-08-14
Filing date: 1938-08-14
Publication date: 1952-04-03

Description

Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer nach dem Einspritzraum zu öffnenden Nadel, die an ihrem Ende einen Ventilsitz enthält, an den sich ein nicht vollständig dichter Führungsteil anschließt.Fuel injector for internal combustion engines The invention relates to a fuel injector for internal combustion engines with a needle to be opened after the injection chamber, which has a valve seat at its end contains, which is followed by a guide part that is not completely sealed.

Es sind bereits Brennstoffventile bekannt, deren Nadeln sich nach dem Einspritzraum zu öffnen und an dem diesem Raum benachbarten Ende den Ventilsitz enthalten, an den sich nach dem Einspritzraum zu ein zylindrischer Teil anschließt, der in einer Bohrung geführt, aber nicht ganz dicht ist. Bei der bekannten Ausführung sind in der Oberfläche des zylindrischen Teiles Rillen vorgesehen, durch die der Brennstoff nach Öffnen des Ventils in den Einspritzraum gelangt. Durch eine genügende Länge des zylindrischen Teiles soll ein solcher Strömungswiderstand an dem glatten Umfang des zylindrischen Teiles erreicht werden, daß der Brennstoff nur durch die Rillen ausgespritzt wird. Der Brennstoff tritt . in einer der Anzahl der Rillen entsprechenden Zahl von Strahlen in den Einspritzraum ein.There are already known fuel valves whose needles are after to open the injection space and the valve seat at the end adjacent to this space included, which is followed by a cylindrical part after the injection chamber, which is guided in a hole, but not completely tight. In the known version grooves are provided in the surface of the cylindrical part through which the Fuel enters the injection chamber after opening the valve. By a sufficient Length of the cylindrical part should be such a flow resistance on the smooth Scope of the cylindrical part can be achieved that the fuel only through the Grooves is injected. The fuel kicks in. in one of the number of grooves corresponding number of jets into the injection chamber.

Es sind ferner nach dem Einspritzraum zu öffnende Ventile bekannt, bei welchem aber das Ventil ausschließlich als Absperrglied dient und die Einspritzöffnung in einer Düsenplatte angeordnet ist, die in einem gewissen Abstand hinter dem Ventil liegt.There are also known valves to be opened after the injection chamber, but in which the valve serves exclusively as a shut-off element and the injection opening is arranged in a nozzle plate at a certain distance behind the valve lies.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß der Führungsteil de; Nadel, der mit Gleitsitzpassung (Isa-Einheitsiapfen hä bis he bzw. DIN-Norm .17, Blatt 3 eG bis sG) in seiner Bohrung sitzt, eine oder mehrere Bohrungen aufweist und daß sich diese Bohrung oder diese Bohrungen in einer Sammelbohrung fortsetzen, die mit der Bohrung einer mit .Abstand hinter der Nadelführung angeordneten Düsenplatte in einer Flucht liegt.In contrast, the invention consists in that the Leadership part de; Needle with a sliding fit (Isa unit cone hä to he or DIN standard .17, sheet 3 eG to sG) sits in its hole, one or more holes has and that this hole or these holes in a collecting hole continue with the hole arranged at a distance behind the needle guide Nozzle plate is in alignment.

Die Erfindung hat den Zweck, eine bessere Auflockerung des Brennstoffes auf seinem Wege durch die Einspritzdüse zu erzielen, und zwar hat der Erfindungsgegenstand die Wirkung, daß die durch den Ringspalt am Führungsteil fließende Brennstoffmenge in einem mehr gasförmigen Zustande durch die Einspritzbohrung durchtritt als diejenige B. ennstoffmenge, die gleichzeitig durch die Bohrungen des Führungsteiles hindurchtritt. Es setzt sich also beim Erfindungsgegenstand der aus der Düse austretende Strahl aus zwei unterschiedlich aufgelockerten Brennstoffanteilen zusammen, von denen der mehr aufgelockerte zur leichteren Anreicherung der Verdichtungsluft und der andere weniger aufgelockerte zur Erzielung einer größeren Durchschlagskraft des Einspritzstrahles dient. Die Zuleitung des Brennstcffes nach den Bohrungen im Führungsteil der Ventilnadel erfolgt übgr eine zwischen diesem und, der Ventilsitzfläche vorgesehene Ringnut, die mit den Bohrungen im Führungsteil in Verbindung steht. Verwendet man die zwischen der Ventilnadel und dem Einspritzraum angeordnete Düsenplatte gleichzeitig als Hubbegrenzungsanschlag für die Ventilnadel, so läßt sich die Einspritzmenge genau beherrschen. Von Vorteil ist weiterhin, daß neben der Führung der Ventilnadel durch den der Düsenplatte benachbarten Führungsteil eine weitere Führung vorgesehen ist, die an dem vom Brennraum abgewendeten Nadelende angebracht ist. Dadurch wird verhindert, daß unten am Führungsteil Brennstoffteilchen festbacken, , die die Gleichmäßigkeit des Durchtrittsstrahles hinter dem Ventil beeinträchtigen könnten. Außerdem wird durch die Anordnung der Bohrungen im Führungsteil und in der Düsenplatte die Einspritzmenge in bezug auf die Auswahl des Brennstoffes unabhängig und die Durchschlagskraft des Einspritzstrahles - verstärkt.The invention has the purpose of a better loosening of the fuel to achieve on its way through the injection nozzle, namely the subject of the invention the effect that the amount of fuel flowing through the annular gap on the guide part passes through the injection bore in a more gaseous state than that B. amount of fuel that simultaneously passes through the bores of the guide part. In the case of the subject matter of the invention, the jet emerging from the nozzle settles composed of two differently loosened fuel components, of which the more loosened for easier enrichment of the compression air and the other less loosened to achieve a greater penetrating power of the injection jet serves. The supply of fuel to the holes in the guide part of the valve needle takes place via an annular groove provided between this and the valve seat surface, which is in communication with the holes in the guide part. If you use the between the valve needle and the injection chamber arranged nozzle plate at the same time as a stroke limiting stop for the valve needle, the injection quantity can be precisely controlled. Advantageous is furthermore that in addition to the guidance of the valve needle through the one adjacent to the nozzle plate Guide part a further guide is provided, which is turned away from the combustion chamber Needle end is attached. This prevents fuel particles at the bottom of the guide part Bake, that the evenness of the through jet behind the valve could affect. In addition, the arrangement of the holes in the guide part and in the nozzle plate the injection quantity in relation to the selection of the fuel independent and the penetrating power of the injection jet - reinforced.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die flüssigkeitsgesteuerte Brennstoffeinspritzdüse im Längsschnitt, Abb. 2 einen Querschnitt durch die Düse nach der Linie A-A von Abb. i.In the drawing, the invention is shown in an exemplary embodiment, namely Fig. i shows the liquid-controlled fuel injector in longitudinal section, Fig. 2 shows a cross section through the nozzle along the line A-A of Fig. I.

Bei dem gewählten Atisfühiungsbeispiel besteht der Einspritzdüsenkörper aus einem mittleren Mutterstück i mit einem oberen und unteren, außen mit Gewinde versehenen Stutzen 2, 3. Der Stutzen 3 weist eine Bodenschulter 4 auf als Lager für eine Düsenplatte 5. Die Düsenplatte 5 ist mit einer , mittleren Bohrung versehen, welche in eine untere Mulde 7 ausmündet. Außerdem weist die Düsenplatte 5 eine obere flache, zylindrische Eindrehung 8 auf, und der diese Eindrehung begrenzende Ringrand 9 dient als Anschlag für eine Einsatzhülse io. Diese wird durch eine Deckelkappe i i gegen den Ringrand 9 der Düsenplatte 5 gepreßt, und zwar durch den Druck des :Mündungskonus 12 einer Brennstoffzuleitung 13, welcher durch eine Überwurfkappe 14 erzeugt wird. Die t`berwurfkappe 14 ist auf den Gewindestutzen 2 aufgeschraubt. Mit 15 ist eine Dichtung zwischen dem Mündungskonus 12 und der Kappe ii gekennzeichnet. 16 bezeichnet eine Überströmbohrung in der Kappe ii vor dem Mündungskonus 12.In the example chosen, there is the injector body from a middle nut piece i with an upper and lower, externally threaded provided connection piece 2, 3. The connection piece 3 has a bottom shoulder 4 as a bearing for a nozzle plate 5. The nozzle plate 5 is provided with a central hole, which opens into a lower trough 7. In addition, the nozzle plate 5 has an upper one flat, cylindrical recess 8, and the ring edge delimiting this recess 9 serves as a stop for an insert sleeve io. This is achieved by a cover cap i i pressed against the ring edge 9 of the nozzle plate 5, by the pressure of the : Muzzle cone 12 of a fuel supply line 13, which is through a cap 14 is generated. The union cap 14 is screwed onto the threaded connector 2. With 15 a seal between the orifice cone 12 and the cap ii is identified. 16 denotes an overflow bore in the cap ii in front of the orifice cone 12.

Die Einsatzhülse io weist eine weite BDhrung 17 sowie einen Boden 18 auf, welcher einen Ventildurchlaß i9 einschließt. Vor diesem Ventildurchlaß ist eine engere Bohruni; 20 vorhanden. Den Ventildurchlaß i9 schließt eine konische Fläche 21 am Ende eines Ventilschaftes 22 ab. Der Ventilschaft 22 steht unter dem Einfluß einer Feder 23, deren Spannung durch eine Schraubhülse 24 eingestellt werden kann. Die Schraubhülse 24 führt sich in der Bohrung 17 der Hülse io und ist außen mit N utenkanälen 25 versehen, welche den Raum 26 innerhalb der Kappe ir mit dem Federraum 27 in der Hülse verbinden. Außerdem ist die Schraubhülse 24 durch eine Gegenmutter gesichert. In Strömungsrichtung der Einspritzflüssigkeit gesehen, ist hinter dem Ventilsitz 21 das Ende des Nadelschaftes 22 zu einem zylindrischen Führungsteil 29 geformt, und zwischen dem Ventilsitz 21 und dem Führungsteil 29 ist eine Ringnut 30 angeordnet; die Ringnut 30 ist durch drei schräg nach unten verlaufende und um je 120- versetzte Bohrungen 31 sowie über eine Sammelbohrung 32 mit der Eindrehung 8 in der Düsenplatte 5 räumlich verbunden. Die Sammelbohrung 32 liegt zu der Zentralbohrung 6 in der Düsenplatte 5 achsgleich. Zwischen dem Führungsteil 29 und der diesen umgebenden Zylinderbohrung in der Hülse io ist ein geringer Ringspalt 33 belassen, welcher der Gleitsitzpassung entspricht. .The insert sleeve io has a wide B-hole 17 and a base 18 which includes a valve passage i9. In front of this valve passage is a narrower Bohruni; 20 available. The valve passage 19 closes off a conical surface 21 at the end of a valve stem 22. The valve stem 22 is under the influence of a spring 23, the tension of which can be adjusted by a screw sleeve 24. The screw sleeve 24 is guided in the bore 17 of the sleeve and is provided on the outside with groove channels 25 which connect the space 26 within the cap ir with the spring space 27 in the sleeve. In addition, the screw sleeve 24 is secured by a lock nut. Seen in the direction of flow of the injection liquid, behind the valve seat 21, the end of the needle shaft 22 is shaped into a cylindrical guide part 29, and an annular groove 30 is arranged between the valve seat 21 and the guide part 29; the annular groove 30 is spatially connected to the recess 8 in the nozzle plate 5 by three bores 31 running obliquely downwards and offset by 120 each, as well as via a collecting bore 32. The collecting bore 32 is coaxial with the central bore 6 in the nozzle plate 5. A small annular gap 33, which corresponds to the sliding fit, is left between the guide part 29 and the cylinder bore surrounding it in the sleeve 10. .

Die Wirkungsweise der Düse ist folgende: Der flüssige Brennstoff fließt durch die Leitung 13 zu, strömt aus dem Raum 26 über die Nutenkanäle 25 zunächst in den Federraum 27 hinein und tritt von da durch die Bohrung 20 vor das Ventil 21. Das Ventil 21 öffnet unter dem Flüssigkeitsdruck bzw. unter dem Impuls der aus der Zeichnung nicht ersichtlichen Einspritzpumpe. Dabei wird der Brennstoff zunächst durch die konische Ventilfläche 21 auseinandergedrängt und gleich darauf in dem Ringspalt 33 zu einem hohlzylindrischen Strahl zusammengefußt. Gleichzeitig tritt ein Teil des Brennstoffes in die Bohrungen 31, 32 innerhalb des Führungsteiles 29 ein und gelangt zunächst in die Eindrehung 8, aus der sowohl die Brennstoffmenge, die über den Ringspalt 33 in diese gelangt ist, als auch diejenige, die aus der Bohrung 32 in die Bohrung 6 der Düsenplatte 5 übertritt, bis die untere ebene Stirnfläche des Führungsteiles 29 auf die Düsenplatte 5 aufschlägt, worauf nur noch Brennstoff durch die Bohrungen 31 und 32 in die Bohrung 6 übertritt. Aus der Bohrung 6 gelangt der Brennstoff in feinzerstäubtem Zustand und mit großer Strömungsenergie unmittelbar in den Brennraum der Brennkraftmaschine oder in einen von diesem abgesetzten Verdichtungsraum oder in eine sonst hierfür vorgesehene Kammer bzw. in die Ansaugleitung unmittelbar vor das Einlaßventil. Beim Hub des Ventilschaftes 22 wird die Feder 23 gespannt, welche das Ventil 22, 29 wieder in Schließlage bringt, sobald der durch die Einspritzpumpe erzeugte Flüssigkeitsdruck nachläßt. Die Erfindung ist auch für mechanisch gesteuerte Ventile brauchbar.The nozzle works as follows: The liquid fuel flows through the line 13, initially flows out of the space 26 via the groove channels 25 into the spring chamber 27 and occurs from there through the bore 20 in front of the valve 21. The valve 21 opens under the liquid pressure or under the impulse of the off Injection pump not visible in the drawing. Doing this is the fuel first pushed apart by the conical valve surface 21 and immediately thereafter in the Annular gap 33 fused to form a hollow cylindrical beam. At the same time occurs some of the fuel into the bores 31, 32 within the guide part 29 and first enters the recess 8, from which both the fuel quantity, which has got into this via the annular gap 33, as well as that which comes from the Bore 32 crosses into the bore 6 of the nozzle plate 5 until the lower flat end face of the guide part 29 hits the nozzle plate 5, whereupon only fuel passes through the bores 31 and 32 into the bore 6. Comes out of the bore 6 the fuel in a finely atomized state and with high flow energy directly into the combustion chamber of the internal combustion engine or into a compression chamber separated from it or in another chamber or in the Suction line immediately in front of the inlet valve. When the valve stem 22 is lifted, the spring 23 tensioned, which brings the valve 22, 29 back into the closed position as soon as the through the liquid pressure generated by the injection pump decreases. The invention is also for mechanically controlled valves can be used.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Fuel injection device for internal combustion engines with a needle which is to be opened after the injection chamber and which contains a valve seat at its end, to which a guide part which is not completely sealed is connected, characterized in that the guide part (29) of the needle, which is with a sliding fit, (Isa unit pin h. to h "or DIN standard 17, sheet 3 eG to sG) sits in its bore, has one or more bores (3i) and that this bore or these bores have a common opening (32), which with the bore (6) a nozzle plate arranged at a distance behind the needle guide (29) is in alignment.

2. Injection device according to claim i, characterized in that between the valve seat plate (i9) and the guide extension (29) on the valve body an annular groove (3d) is arranged, which is in communication with the or with the bores UI, 32) in the guide part (29).

3. Injection device according to claims i and 2, characterized in that in the guide extension (29) between the annular groove (30) and the central bore. (32) three running diagonally towards the nozzle axis and in the radial direction by each 120 'offset Ve: -binding channels are arranged.

4. Injector according to claims i to 3, characterized in that the nozzle plate (5) in such a distance behind the valve needle (32, 29) is arranged that it is the Valve needle serves as a limit stop.

5. Injection device according to claims i to 4, characterized in that the valve needle (22) in addition to the guide through the guide part (29) attached to the needle head, which the nozzle plate (5) is adjacent, has a further guide (24) on the one facing away from the combustion chamber Needle end is attached.