DK148007B

DK148007B - Indsproejtningsventil til stempelforbraendingsmotorer

Info

Publication number: DK148007B
Application number: DK76480A
Authority: DK
Inventors: Peter Fuchs
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1979-03-01
Filing date: 1980-02-22
Publication date: 1985-01-28
Also published as: CH636409A5; NL8001150A; FR2450358B1; DK76480A; JPS55117066A; DE3002129A1; AT367867B; JPS6153550B2; FR2450358A1; ATA107580A; DK148007C

Description

i i 148007

Opfindelsen angår en indsprøjtnings ventil til s tein-5 pelforbrændingsmotorer af den i krav l's indledning angivne art.

En indsprøjtningsventil af denne type er kendt fra ansøgerens tidligere danske patentansøgning nr.

10 3685/78, hvor en fra ventilnålen adskilt ventilglider er udformet således, at der ved delbelastning af motoren frigives en del af tværsnitsarealet af alle dyseboringerne. Nærværende opfindelse bygger på det fra denne ansøgning kendte princip, men indsprøjtnings-15 ventilen ønskes udført således, at glideren ikke har indflydelse på samtlige dyseboringer.

Pra tysk offentliggørelsesskrift nr. 2.726.296 kendes også en sådan indsprøjtningsventil, der har en hult 20 udformet ventilnål, hvori en glideventil, der påvirker dyseboringerne, er anbragt, idet denne ventil er udformet uden en tætnende sædeflade. Dette resulterer i, at der efter løftning af den hule ventilnål fra ventilhusets sædeflade forekommer en lækstrøm i spal-25 ten mellem glideventilen og ventilhuset, hvilken lækstrøm ved delbelastning breder sig ind i dyseboringerne, hvori der endnu ikke er strømmet brændstof, hvorved en nøjagtig udmåling af brændstofmængden forhindres og udmålingen bliver i øvrigt afhængig af motorers 30 belastning.

Det er opfindelsens formål at forbedre en indsprøjtning sventil af den nævnte art, således at den 148007 2 1 under bibeholdelse af en god stråledannelse og dermed en god ren forbrænding af brændstoffet,: muliggør en nøjagtig udmåling af brændstofmængden ved delbelastning.

5

Dette opnås ifølge opfindelsen ved at udforme indsprøjtningsventilen som angivet i krav l's kendetegnende del. Ved denne udformning af indsprøjtningsventilen undgås en lækstrøm, fordi bøsningen 10 ved delbelastning med sin ventilsædeflade hele tiden trykkes mod det anbragte tætningssæde i ventilhuset, således at kun den af ventilnålen nøjagtigt indstillede mængde brændstof når frem til dyseboringerne.

Samtidigt fås også ved delbelastning en god stråle-15 dannelse og dermed en god forbrænding af brændstoffet.

Opfindelsen forklares herefter nærmere under henvisning til tegningen, der viser forskellige udførelsesformer for opfindelsen, idet 20

Fig. 1 viser et aksialsnit gennem en udførelsesform for indsprøjtningsventilen,

Fig. 2a og 2b hver sin <£1 af en afvikling i om-25 rådet for dyseboringerne og i større måle stok end i fig. 1,

Fig. 3a og 3b hver sit udsnit i et område for dyseboringerne ved en anden udførelsesform 30 for indsprøjtningsventilen,

Fig. 3c et snit svarende til en linie III-III i fig. 3a, 3 148007 1 Pig. 4a og 4b hver sit udsnit i et område, for dy-seboringerne ved en tredie' udførelsesform for ventilen, 5 Pig. 5a og 5b hver sit udsnit i området for dyse boringerne ved en fjerde udførelsesform,

Pig. 6a og 6b hver sit udsnit i området for dyseboringerne ved en femte udførelsesform.

10 I fig. 1 har indsprøjtningsventilen et ventillegeme 1, der består af en øverste del 2 og en nederste del 3, der er holdt sammen ved hjælp af en omløbsmøtrik 4.

Ventillegemet 1 hviler med en flange 5 på et topstykke 15 6, der tillukker et forbrændingsrum 8 i cylinderen i stempelforbrændingsmotoren opefter. Ventillegemet er ført gennem topstykket 6 og rager ind i forbrændingsrummet 8 med den nederste ende af delen 3S i hvilken ende der findes flere dyseboringer 7.

20

Til brændstoftilførsel har ventillegemet 1 en kanal 10, der for det første strækker sig radialt gennem flangen 5 og derefter i det væsentlige er ført i ventillegemets længderetning gennem delene 2 og 3 indtil området 25 for den nederste ende af delen 3. Kanalen 10 ender der i et ringrum 11. I centrum for ventillegemet 1 findes der en aksial forskydelig ventilnål 12, der med sin ø-verste ende over en fjedertallerkan 13 støtter sig på en trykfjeder 14. Ved den nederste ende af ventilnå-30 len 12 har denne en kegleformet sædeflade i en hul ventilnålsbøsning 16, som omgiver nålen 12 og er lejret aksialt forskydelig i delen 3 af ventillegemet 1.

4 148007 1 I området for ringrummet 11 har bøsningen 16 flere boringer 17, der tjener til overførsel af brændstoffet fra ringrummet 11 til et "ringrum 19, der er ladt fri mellem bøsningen 16 og et afsnit 18 på. ventilnålen 12.

5 Ringrummet 19 grænser med sin nederste ende til sædefladen 15· Neden.under boringerne 17 har bøsningen en kegleformet ventilsædeflade 20, der samvirker med en tilsvarende sædeflade i delen 3 af ventillegemet 1. Nedenunder ventilsædefladerne 20 og 15 har bøsnin-10 gen 16 en udvendig cylindrisk ansats 21, hvis nederste ende er udformet som en styrekant 22, der samvirker med dyseboringerne 7 og afhængigt af højdestillingen af bøsningen 16 forandrer tværsnittet af nogle af dyseboringerne 7, som det bedre kan ses af fig. 2a og 15 fig. 2b.

Bøsningen 16, der er sikret mod drejning i forhold til delen 3, støtter sig med sin øverste ende på et stempellignende mellemstykke 15, der glider i en cylinder-20 boring for delen 2 i ventillegemet 1, og som med sin øverste ende ligger an mod en yderligere bøsning 26.

Det stempelagtige mellemstykke 25 og den yderligere bøsning 26 støtter sig på sin side over en fjedertallerken 27 på en trykfjeder 28, der med sin øverste 25 ende ligger an mod en fjedertallerken 29, der er anbragt i ventillegemet 1 neden under fjedertallerkenen 13 på trykfjederen 14. FjedertallerkenéB:-. er fastholdt i ventillegemet 1 ved hjælp af en afstandsbøsning 30 og en hul bundskrue 31, der er indskruet i flangen 14, 30 der ligger an mod en skrue 32, som er indskruet i bundskruen.

I det cylinderrum, der optager det stempelagtige mellemstykke 25, indmunder en kanal 36, der i det væsent- 148007 5 1 lige strækker sig i længderetningen gennem, ventillegemet 1 og ved sin øverste ende begynder radialt i flangen 5· Kanalen 36 står i forbindelse med en ikke nærmere vist trykmiddelkilde, der er tilsluttet til 5 flangen 5 under mellemindskydelse af en ventil. En øverste begrænsningsflade 35 på det nævnte cylinderrum danner et anslag for bevægelsen af mellemstykket 25, hvilket anslag efter ønske kan være indstillelig, idet der til indstillingen kan anvendes mekaniske 10 eller hydrauliske midler.

Den beskrevne indsprøj'tningsventil arbejder som følger:

Ved fuld belastning af forbrændingsmotoren bliver til-15 førsien af trykmiddel over kanalen 36 afspærret, så at bøsningen 16 kun står under tryk fra trykfjederen 28. Brændstoffet, der tilføres taktvist og under højt tryk gennem kanalen 10, når gennem boringerne 17 ind i ringrummet 19, hvor ventilnålen 12 først løftes 20 mod trykket fra fjederen 14. Derved vil ventilsædefladen 15 blive afløftet fra den tilsvarende sædeflade i bøsningen 16, og brændstof strømmer ind i rummet foran dyseboringerne 7. Da der på bøsningen 16 kun virker trykket fra fjederen 28, bliver også 25 bøsningen 16 på grund af trykket fra brændstoffet forskudt opefter, så dens styrekant 22 frigiver alle dyseboringerne 7, og brændstoffet gennem hele tværsnittet af boringerne 7 når ind i forbrændingsrummet 8 i cylinderen, uden herved at blive hindret af styre-30 kanten 22, fig. 2b. Derefter går bøsningen 16 på grund af det faldende brændstoftryk og ventilnålen 12 atter tilbage til den i fig. 1 viste udgangsstilling.

6 148007 1 Når forbrændingsmotoren kører med delbelastning, bliver trykmiddeltilførsien gennem kanalen 36 indskudt, så at der på bøsningen 16 foruden trykket fra fjederen 28 også virker trykket fra trykmidlet over det 5 stempelformede mellemstykke 25, hvorved bøsningen 16 blokeres i sin nederste stilling. Brændstof, der er tilført gennem kanalen 10, når atter ind i ringrummet 11 og gennem boringerne 17 til ringrummet 19, hvor brændstoffet forskyder nålen 12 opefter mod 10 trykket fra fjederen 14, så at brændstoffet kan strømme videre ind i rummet foran dyseboringerne 7. Pra dette rum når brændstoffet over hveranden boring 7 ind i forbrændingsrummet 8 i cylinderen, idet tværsnittet af alle boringer 7 er formindsket, fordi sty-15 rekanten 27 på bøsningen 16 overdækker en del af indstrømningstværsnittet af hveranden dyseboring 7, medens tværsnittene af de resterende dyseboringer forbliver helt lukket af bøsningen 16, fig. 2a.

20 Ved den i fig. 3a-c viste udførelsesfonn for ventilen er en nederste, med dyseboringerne 7 samvirkende ende på bøsningen 16 udformet som en krans af tappe, der har så mange tappe 40, som der findes dyseboringer.

Hver tap 40 er indsnævret udgående fra bøsningen 16 25 nedefter og fra den yderste bøsning hen mod den inderste bøsningsomkreds, hvor tappen løber ud i en spidsvinklet æg. Den største bredde af hver tap 40 er omtrent lig med diameteren af en dyseboring, og højden af hver tap er noget større end denne diameter.

30 Ved delbelastning indtager bøsningen 16 den i fig. 3a viste stilling, i hvilken der foran hver af dyseboringerne 7 står en af tappene 40, der dels frigiver en del af tværsnittet i boringen 7 for brændstoffet, dels bryder den gennem boringen 7 passerende brændstofstrå- 7 148007 1 le, således at luftens ilt i forbræridingsrummet 8 har god adgang til brændstofpartiklerne. Således sker der også ved delbelastning en fuldstændig forbrænding.

Ved fuldbelastning har bøsningen 16 den 1 fig. 3b vis-5 te stilling, i hvilken brændstoffet uhindret strømer gennem kransen af tappe til dyseboringerne 7.

Ved udførelsesformen i fig. 4a og 4b er styrekanten 22 på bøsningen 16 forsynet med radiale indsnit 41, 10 der hver især hører til en af dyseboringerne 7 og har trekantet tværsnit. Også her frigives kun en del af tværsnittet i hver dyseboring ved delbelastning, fig.

4a og desuden bliver den gennem boringen passerende brændstofstråle på grund af indsnittene 4l opløst i 15 mange små dele, hvad der medfører en god forbrænding.

Ved fuld belastning kan brændstoffet derimod uhindret strømme gennem hele tværsnittet i alle dyseboringer fig. 4b.

20 Det same gælder også for udførelsesformen i fig. 5a, der viser delbelastning, og fig. 5b, der viser fuldbelastning, og ved hvilken udførelsesform styrekanten 22 på bøsningen 16 i området for hver dyseåbning er forsynet med et dobbeltindsnit 42 i radial retning.

25

Ved udførelsesformen i fig. 6a og 6b er styrekanten 22 udformet som en omløbende glat kant på bøsningen 16, og dyseboringerne 17 er anbragt i to over hinanden anbragte rækker i delen 3. Ved delbelastning bliver 30 tværsnittet i dyseboringerne i den øverste række kun delvist frigivet samtidig med alle dyseboringerne i den nederste række, fig. 6a. Ved fuld belastning er foruden boringerne i den nederste række også alle dyseboringerne i den øverste række med deres fulde 8 148007 tværsnit fri til gennemstrømning af brændstoffet, fig. 6b.

Når anslagsfladen 35 - som allerede nævnt - er indstillelig, kan man ved udførelsesformerne i fig. 3a til 6a opnå, at der ved indsprøjtning af brændstoffet også fås mellemstillinger for styrekanten 22, så at ændringen af tværsnittet af dyseboringerne kan være noget mindre stor end vist i de nævnte figurer.

Indsprøjtningsventilen ifølge opfindelsen kan yderligere ændres således, at ventilnålen er udformet som en hul nål, og at funktionen af den bøsning, der ændrer tværsnittet af gennemboringerne er overtaget af en i den hule ventilnål lejret stang, som det er vist i fig. 4 og 5 i førnævnte danske patentansøgning nr. 3685/78.