EP0618999A1 - Fuel injection nozzle for internal combustion engines - Google Patents

Fuel injection nozzle for internal combustion engines

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Publication number
EP0618999A1
EP0618999A1 EP93923508A EP93923508A EP0618999A1 EP 0618999 A1 EP0618999 A1 EP 0618999A1 EP 93923508 A EP93923508 A EP 93923508A EP 93923508 A EP93923508 A EP 93923508A EP 0618999 A1 EP0618999 A1 EP 0618999A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
component
injection
nozzle
spray holes
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP93923508A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hermann Braun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce Solutions GmbH
Original Assignee
MTU Friedrichshafen GmbH
MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MTU Friedrichshafen GmbH, MTU Motoren und Turbinen Union Friedrichshafen GmbH filed Critical MTU Friedrichshafen GmbH
Publication of EP0618999A1 publication Critical patent/EP0618999A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size
    • F02M61/184—Discharge orifices having non circular sections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/30—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
    • B05B1/32—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages in which a valve member forms part of the outlet opening

Definitions

  • the opening cross-sections depend on the size of the maximum stroke that can be set. It is perceived as a disadvantage of this fuel injection nozzle that, due to changing opening cross-sections of the spray holes during an injection process due to the pressure profile, at least in phases an unstable and, due to the effects of friction, non-reproducible movement behavior of the nozzle needle results, which has an unfavorable effect on the jet formation.
  • a larger or smaller number of spray holes on a nozzle body are released.
  • the axially displaceable nozzle needle serves only to release the flow of fuel to the spray holes.
  • the rotary position of the gate valve can be set independently of the stroke of the nozzle needle.
  • a disadvantage of this device is that the injection cross sections cannot be varied continuously. In addition, the distribution is from the nozzle body escaping fuel jets unevenly over the circumference.
  • DE 30 02 129 AI shows a fuel injection nozzle with an axially displaceable sleeve arranged between a nozzle body and the nozzle needle for changing the injection cross sections. At partial load, the sleeve is partially in front of the holes in the nozzle body. Because of the asymmetrical covering of the openings on one side, there is a sudden one-sided expansion of the flow cross-section with correspondingly unfavorable effects on the jet formation.
  • the invention has for its object to show an injection nozzle with infinitely variable injection cross-sections, the spray formation being free of unstable and non-reproducible conditions in all phases of an injection process.
  • the spray holes are already open at the beginning of the injection and can be kept unchanged in this position during the entire injection process, instead of varying undefined and not reproducibly.
  • the nozzle body which contains the spray holes, is formed from two components which, in order to change the spray cross sections, can be adjusted in their mutual position by an adjusting mechanism which is independent of the stroke movement of the nozzle needle. Nozzle body and nozzle needle are therefore physically and functionally separate components. The stroke movement of the nozzle needle has no influence on the injection cross sections. The nozzle needle serves the sole purpose of releasing the flow of fuel to the spray holes.
  • the two components which are adjustable in the mutual position relative to one another and form the nozzle body, serve only for the purpose of adjusting the injection cross sections. Since the stroke movement of the nozzle needle has no influence on the size of the injection cross-sections, the opening cross-sections of the spray holes in the injection pauses can adapted to the operating conditions and kept open in the set position, so that the suitable injection cross-section is available in full opening even at the beginning of the injection and the jet formation is trouble-free, ie free of unstable conditions, such as can result from changes in the injection cross-sections can be done in the shortest possible time.
  • the two components which jointly delimit the injection holes are designed to be rotatable relative to one another. In terms of production technology, these components are cheaper than components that are axially adjustable relative to one another because fewer mating surfaces have to be produced.
  • the further subclaims show expedient configurations for a nozzle body with injection cross sections that can be varied by rotating a component.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through the injection nozzle according to the invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the nozzle body in the area of the spray holes in the direction of the section lines II-II shown in FIG. 1;
  • Fig. 3 is a development of the outer circumference of the nozzle body in the area of the spray holes.
  • the fuel injection nozzle 1 shown in a longitudinal section in FIG. 1 comprises a component 2 and a component 3, which together form the nozzle body.
  • the component 2 is designed as a shaft and, as indicated by an arrow, rotatably supported by an adjusting mechanism.
  • the fixed component 3 serves as a housing for receiving the component 2 and the nozzle needle 5.
  • the component 3 also contains the channels 7 for supplying the fuel to the spray holes.
  • the component 2 and the component 3 are in the area of the spray holes 4 the circumference of sawtooth-shaped inclined surfaces. This makes it possible to arrange the spray holes 4 evenly distributed over the circumference at the same height, as shown in the cross-sectional view in FIG. 2.
  • component 3 shows the sawtooth-shaped course of the contact surfaces.
  • component 2 is rotated against fixed component 3 by means of a suitable device, which is not shown, however.
  • the component 2 is held in the injection breaks by a spring 8 in contact with the sawtooth-shaped surfaces on the component 3.
  • fuel pressure acts on component 2 - component 2 is provided with a piston 9 to compensate for the axial forces resulting from the application of the fuel pressure in the opposite direction with the fuel pressure.
  • the supply of fuel to the piston 9 takes place with the channel 10.
  • the piston 9 is screwed to component 2 or fastened to it in some other way.
  • the piston 9 can also be formed in one piece with the component 2. If the component 2 is formed in one piece with the piston 9, the spray hole carrier is to be formed as a separate part for reasons of installation which is to be fastened to the component 2.
  • the fuel pressure lifts the sleeve-shaped nozzle needle 5 guided on the component 2 from its seat against the force of the spring 6, so that the fuel reaches the spray holes 4.
  • the fuel is delivered, for example, by an injection pump, which is designed as a reciprocating piston pump and is not shown in detail. Since the nozzle needle and the nozzle body represent material and functional separate components, the stroke movement of the nozzle needle has no influence on the opening of the spray holes and thus on the jet formation.
  • the injection cross sections are controlled solely by rotating component 2 against component 3. In this way, any cross-section can be infinitely varied depending on the speed, fuel pressure or other parameters can be preset.
  • the preset injection cross sections are available during the entire injection process, in particular also at the beginning and at the end of the injection, so that the jet formation can be carried out in an optimal manner in a stable and trouble-free manner in the shortest possible time.
  • the fuel injector shown in the figures, with components 2 and 3 which are adjustable relative to one another for varying the injection cross sections, is favorable in terms of production technology.
  • the flat mating surfaces, on which the components 2 and 3 abut each other, are easily accessible and can therefore be processed in the required manner without difficulty.
  • the component 2 can, as is not shown, also be sleeve-shaped instead of a shaft.
  • the nozzle needle 5 is then designed as a shaft which is axially displaceable in the cylindrical cavity of the component 2.
  • the component 2 can also be designed to be displaceable in the axial position against the component 3.
  • the spray holes are designed as axial grooves, into which webs of the other component engage. This training is more difficult to manufacture because of the less accessible and more numerous fitting surfaces.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un injecteur de carburant (1) pour moteurs à combustion interne, muni de trous d'injection (4) de section pouvant être modifiée en continu. Les sections d'injections peuvent être modifiées en continu au moyen de deux composants (2, 3) du corps d'injecteur qui délimitent en commun les trous d'injection (4) et qui peuvent être réglés l'un par rapport à l'autre en position opposée. Le mécanisme de réglage est indépendant du mouvement de l'aiguille d'injecteur (5). Ainsi, le mouvement de va-et-vient de l'aiguille (5) et le réglage de la section d'injection n'ont aucune influence mutuelle. La position réglée peut être maintenue pendant la durée de l'injection, ce qui permet la formation d'un jet sans pertubation pendant toute la durée de l'injection. La conception du corps d'injecteur, selon laquelle ses composants (2, 3), en liaison par l'intermédiaire de faces périphériques en dents de scie, peuvent être réglés l'un par rapport à l'autre en position angulaire, est avantageuse pour la fabrication.The present invention relates to a fuel injector (1) for internal combustion engines, provided with injection holes (4) of continuously variable section. The injection sections can be varied continuously by means of two components (2, 3) of the injector body which jointly delimit the injection holes (4) and which can be adjusted relative to each other. other in opposite position. The adjustment mechanism is independent of the movement of the injector needle (5). Thus, the reciprocating movement of the needle (5) and the adjustment of the injection section have no mutual influence. The set position can be maintained for the duration of the injection, which allows the formation of a jet without disturbance during the entire duration of the injection. The design of the injector body, according to which its components (2, 3), in connection via peripheral sawtooth faces, can be adjusted with respect to each other in angular position, is advantageous for the manufacture.

Description

Kraftstoffeinspritzdüse für BrennkraftmaschinenFuel injection nozzle for internal combustion engines
B E S C H R E I B U N GDESCRIPTION
Es ist bekannt, bei einer Kraftstoffeinspritzdüse für eine Brennkraftmaschine die Einspritzquerschnitte der Spritzlöcher stufenlos zu variieren, um bei jeder Last unabhängig vom Kraftstoffdruck vor den Spritzlöchern eine gleichbleibend gute Strahlausbildung zu erreichen. Bei einer von einer Nockenwelle angetriebenen Einspritzpumpe ändert sich bekanntlich die pro Zeiteinheit geförderte Kraftstoffmenge und damit der Kraftstoffdruck mit der Drehzahl. Bei einer Kraftstoffeinspritzdüse nach der DE 40 34 203 AI werden die Spritzlöcher gemeinsam von Flächen an der Düsennadel und einem Außenkörper begrenzt. Hierzu sind an der Düsennadel Stege ausgebildet, die in Nuten am Außenkörper angreifen. Wird die Düsennadel vom Kraftstoffdruck beaufschlagt, werden durch die Hubbewegung der Düsennadel zugleich die Spritzlöcher geöffnet. Die Öffnungsquerschnitte hängen ab von der Größe des maximalen Hubs, der einstellbar ist. Als nachteilig an dieser Kraftstoffeinspritzdüse wird empfunden, daß bedingt durch sich während eines Einspritzvorgangs aufgrund des Druckverlaufs ändernde Öffnungsquerschnitte der Spritzlöcher zumindest phasenweise ein nicht stabiles und wegen Reibungseinflüssen auch nicht reproduzierbares Bewegungsverhalten der Düsennadel resultiert, was sich auf die Strahlausbildung ungünstig auswirkt.It is known to vary the injection cross sections of the spray holes continuously in a fuel injection nozzle for an internal combustion engine in order to achieve a consistently good spray pattern regardless of the fuel pressure in front of the spray holes. In the case of an injection pump driven by a camshaft, it is known that the amount of fuel delivered per unit of time and thus the fuel pressure change with the speed. In a fuel injection nozzle according to DE 40 34 203 AI, the spray holes are jointly delimited by surfaces on the nozzle needle and an outer body. For this purpose, webs are formed on the nozzle needle, which engage in grooves on the outer body. If the nozzle needle is acted upon by the fuel pressure, the spray holes are simultaneously opened by the lifting movement of the nozzle needle. The opening cross-sections depend on the size of the maximum stroke that can be set. It is perceived as a disadvantage of this fuel injection nozzle that, due to changing opening cross-sections of the spray holes during an injection process due to the pressure profile, at least in phases an unstable and, due to the effects of friction, non-reproducible movement behavior of the nozzle needle results, which has an unfavorable effect on the jet formation.
Bei einer Kraftstoffeinspritzdüse nach der DE 36 23 364 AI werden je nach Drehlage eines Schiebers eine größere oder kleinere Anzahl von Spritzlöchern an einem Düsenkörper freigegeben. Die axialverschiebliche Düsennadel dient allein dazu, den Kraftstoffluß zu den Spritzlöchern freizugeben. Die Drehlage des Sperrschiebers ist unabhängig vom Hub der Düsennadel einstellbar. An dieser Einrichtung ist nachteilig, daß die Einspritzquerschnitte nicht stufenlos variierbar sind. Darüber hinaus ist die Verteilung der aus dem Düsenkörper austretenden Kraftstoffstrahlen über dem Umfang ungleichmäßig.In a fuel injection nozzle according to DE 36 23 364 AI, depending on the rotational position of a slide, a larger or smaller number of spray holes on a nozzle body are released. The axially displaceable nozzle needle serves only to release the flow of fuel to the spray holes. The rotary position of the gate valve can be set independently of the stroke of the nozzle needle. A disadvantage of this device is that the injection cross sections cannot be varied continuously. In addition, the distribution is from the nozzle body escaping fuel jets unevenly over the circumference.
In der DE 30 02 129 AI ist eine Kraftstoffeinspritzdüse mit einer axial verschiebbaren, zwischen einem Düsenkörper und der Düsennadel angeordneten Hülse zur Änderung der Einspritzquerschnitte dargestellt. Bei Teillast liegt die Hülse zum Teil vor den Öffnungen der Bohrungen im Düsenkörper. Wegen der unsymmetrischen einseitigen Abdeckung der Öffnungen kommt es zu einer plötzlichen einseitigen Erweiterung des Strömungsquerschnitts mit entsprechend ungünstigen Auswirkungen auf die Strahlausbildung.DE 30 02 129 AI shows a fuel injection nozzle with an axially displaceable sleeve arranged between a nozzle body and the nozzle needle for changing the injection cross sections. At partial load, the sleeve is partially in front of the holes in the nozzle body. Because of the asymmetrical covering of the openings on one side, there is a sudden one-sided expansion of the flow cross-section with correspondingly unfavorable effects on the jet formation.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritzdüse mit stufenlos variierbaren Einspritzquerschnitten aufzuzeigen, wobei die Strahlausbildung in allen Phasen eines Einspritzvorgangs frei von instabilen und nicht reproduzierbaren Zuständen erfolgt.The invention has for its object to show an injection nozzle with infinitely variable injection cross-sections, the spray formation being free of unstable and non-reproducible conditions in all phases of an injection process.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Für eine gute Strahlausbildung ist es günstig, wenn die Spritzlöcher schon zu Beginn der Einspritzung geöffnet sind und in dieser Stellung unveränderbar während des gesamten Einspritzvorgangs beibehalten werden können, statt Undefiniert und nicht reproduzierbar zu variieren. Dies wird dadurch erreicht, daß der Düsenkörper, der die Spritzlöcher enthält aus zwei Bauteilen gebildet ist, die zur Änderung der Spritzquerschnitte in ihrer gegenseitigen Lage durch einen von der Hubbewegung der Düsennadel unabhängigen Verstellmechanismuε verstellbar sind. Düsenkörper und Düsennadel sind also materiell und funktioneil getrennte Bauteile. Die Hubbewegung der Düsennadel ist ohne Einfluß auf die Einspritzquerschnitte. Die Düsennadel dient allein dem Zweck, den Kraftstoffluß zu den Spritzlöchern freizugeben. Die beiden in der gegenseitigen Stellung zueinander verstellbaren, den Düsenkörper bildenden Bauteile dienen allein dem Zweck der Einstellung der Einspritzquerschnitte. Da die Hubbewegung der Düsennadel keinen Einfluß auf die Größe der Einspritzquerschnitte hat, können die Öffnungsquerschnitte der Spritzlöcher in den Einspritzpausen den Betriebsbedingungen angepaßt und in der eingestellten Lage offengehalten werden, so daß auch schon zu Beginn der Einspritzung der geeignete Einspritzquerschnitt in voller Öffnung zur Verfügung steht und die Strahlausbildung störungsfrei, d. h. frei von instabilen Zuständen, wie sie etwa von Änderungen der Einspritzquerschnitte herrühren können, in kürzester Zeit erfolgen kann. Nach Anspruch 2 sind zur Änderung der Einspritzquerschnitte die beiden gemeinsam die Spritzlöcher begrenzenden Bauteile gegeneinander verdrehbar ausgebildet. Diese Bauteile sind in fertigungstechnischer Hinsicht günstiger als axial zueinander verstellbare Bauteile, weil weniger Paßflächen herzustellen sind. Die weiteren Unteransprüche zeigen zweckmäßige Ausgestaltungen für einen Düsenkörper mit durch Drehen eines Bauteils variierbaren Einspritzquerschnitten.This object is achieved by the features listed in claim 1. For a good jet formation, it is advantageous if the spray holes are already open at the beginning of the injection and can be kept unchanged in this position during the entire injection process, instead of varying undefined and not reproducibly. This is achieved in that the nozzle body, which contains the spray holes, is formed from two components which, in order to change the spray cross sections, can be adjusted in their mutual position by an adjusting mechanism which is independent of the stroke movement of the nozzle needle. Nozzle body and nozzle needle are therefore physically and functionally separate components. The stroke movement of the nozzle needle has no influence on the injection cross sections. The nozzle needle serves the sole purpose of releasing the flow of fuel to the spray holes. The two components, which are adjustable in the mutual position relative to one another and form the nozzle body, serve only for the purpose of adjusting the injection cross sections. Since the stroke movement of the nozzle needle has no influence on the size of the injection cross-sections, the opening cross-sections of the spray holes in the injection pauses can adapted to the operating conditions and kept open in the set position, so that the suitable injection cross-section is available in full opening even at the beginning of the injection and the jet formation is trouble-free, ie free of unstable conditions, such as can result from changes in the injection cross-sections can be done in the shortest possible time. According to claim 2, in order to change the injection cross sections, the two components which jointly delimit the injection holes are designed to be rotatable relative to one another. In terms of production technology, these components are cheaper than components that are axially adjustable relative to one another because fewer mating surfaces have to be produced. The further subclaims show expedient configurations for a nozzle body with injection cross sections that can be varied by rotating a component.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below. Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Einspritzdüse;1 shows a longitudinal section through the injection nozzle according to the invention.
Fig. 2 eine Querschnittsansicht des Düsenkörpers im Bereich der Spritzlöcher in Richtung der in Fig. 1 eingezeichneten Schnittlinien II-II gesehen;FIG. 2 is a cross-sectional view of the nozzle body in the area of the spray holes in the direction of the section lines II-II shown in FIG. 1;
Fig. 3 eine Abwicklung des Außenumfangs des Düsenkörpers im Bereich der Spritzlöcher.Fig. 3 is a development of the outer circumference of the nozzle body in the area of the spray holes.
Die in Fig. 1 in einem Längsschnitt dargestellte Kraftstoffeinspritzdüse 1 umfaßt ein Bauteil 2 und ein Bauteil 3, die zusammen den Düsenkörper bilden. Das Bauteil 2 ist als Welle ausgebildet und, wie durch einen Pfeil angedeutet, durch einen Verstellmechanismus verdrehbar gelagert. Das feststehende Bauteil 3 dient als Gehäuse zur Aufnahme des Bauteils 2 sowie der Düsennadel 5. Das Bauteil 3 enthält ferner die Kanäle 7 zur Zuführung des Kraftstoffs zu den Spritzlöchern. Das Bauteil 2 und das Bauteil 3 liegen im Bereich der Spritzlöcher 4 an über dem Umfang sägezahnförmig verlaufenden schrägen Flächen aneinander an. Dies ermöglicht es, die Spritzlöcher 4 in gleicher Höhe gleichmäßig auf einem Umfang verteilt anzuordnen, wie in der Querschnittsansicht in Fig. 2 dargestellt. Den sägezahnförmigen Verlauf der Anlageflächen zeigt die Abwicklung des Außenumfangs des Düsenkörpers nach Fig. 3. Zur Änderung der Einspritzquerschnitte wird das Bauteil 2 mittels einer geeigneten Einrichtung, die jedoch nicht dargestellt ist, gegen das feststehende Bauteil 3 verdreht. Das Bauteil 2 wird in den Einspritzpausen durch eine Feder 8 in Anlage an den sägezahnförmig verlaufenden Flächen am Bauteil 3 gehalten. Damit das Bauteil 2 auch während der Einspritzung - im Bereich der Spritzlöcher wirkt am Bauteil 2 der Kraftstoffdruck - in Anlage am Bauteil 3 gehalten wird, ist das Bauteil 2 zur Kompensation der aus der Beaufschlagung mit dem Kraftstoffdruck herrührenden Axialkräfte mit einem Kolben 9 versehen, der in umgekehrter Richtung mit dem Kraftstoffdruck beaufschlagt ist. Die Zufuhr von Kraftstoff zum Kolben 9 erfolgt mit dem Kanal 10. Der Kolben 9 ist mit Bauteil 2 verschraubt oder in anderer Weise daran befestigt. Der Kolben 9 kann auch einstückig mit dem Bauteil 2 ausgebildet sein. Bei einstückiger Ausbildung des Bauteils 2 mit dem Kolben 9 ist der Spritzlochträger aus Einbaugründen als separates Teil auszubilden, das am Bauteil 2 zu befestigen ist.The fuel injection nozzle 1 shown in a longitudinal section in FIG. 1 comprises a component 2 and a component 3, which together form the nozzle body. The component 2 is designed as a shaft and, as indicated by an arrow, rotatably supported by an adjusting mechanism. The fixed component 3 serves as a housing for receiving the component 2 and the nozzle needle 5. The component 3 also contains the channels 7 for supplying the fuel to the spray holes. The component 2 and the component 3 are in the area of the spray holes 4 the circumference of sawtooth-shaped inclined surfaces. This makes it possible to arrange the spray holes 4 evenly distributed over the circumference at the same height, as shown in the cross-sectional view in FIG. 2. The development of the outer periphery of the nozzle body according to FIG. 3 shows the sawtooth-shaped course of the contact surfaces. To change the injection cross sections, component 2 is rotated against fixed component 3 by means of a suitable device, which is not shown, however. The component 2 is held in the injection breaks by a spring 8 in contact with the sawtooth-shaped surfaces on the component 3. So that component 2 is kept in contact with component 3 even during injection - in the area of the spray holes, fuel pressure acts on component 2 - component 2 is provided with a piston 9 to compensate for the axial forces resulting from the application of the fuel pressure in the opposite direction with the fuel pressure. The supply of fuel to the piston 9 takes place with the channel 10. The piston 9 is screwed to component 2 or fastened to it in some other way. The piston 9 can also be formed in one piece with the component 2. If the component 2 is formed in one piece with the piston 9, the spray hole carrier is to be formed as a separate part for reasons of installation which is to be fastened to the component 2.
Bei der Einspritzung hebt der Kraftstoffdruck die am Bauteil 2 geführte hülsenförmige Düsennadel 5 gegen die Kraft der Feder 6 von ihrem Sitz ab, so daß der Kraftstoff vor die Spritzlöcher 4 gelangt. Der Kraftstoff wird beispielsweise von einer als Hubkolbenpumpe ausgebildeten, nicht näher dargestellten Einspritzpumpe gefördert. Da die Düsennadel und der Düsenkörper materiell und funktionell separate Bauteile darstellen, ist die Hubbewegung der Düsennadel auf die Öffnung der Spritzlöcher und damit auf die Strahlausbildung ohne Einfluß. Die Einspritzquerschnitte werden allein durch Verdrehung des Bauteils 2 gegen das Bauteil 3 gesteuert. Auf diese Weise können stufenlos beliebige Öffnungsquerschnitte in Abhängigkeit von der Drehzahl, dem Kraftstoffdruck oder anderen Parametern voreingestellt werden. Die voreingestellten Einspritzquerschnitte stehen während des gesamten Einspritzvorgangs, also auch insbesondere zu Beginn und am Ende der Einspritzung, zur Verfügung, so daß die Strahlausbildung in kürzester Zeit stabil und störungsfrei in optimaler Weise erfolgen kann. Wenn die Düsennadel 5 durch die Wirkung der Feder 6 bei nachlassendem Kraftstoffdruck auf ihren Sitz am Bauteil 3 zurückgeführt wird, wird der Kraftstoffzufluß zu den Spritzlöchern unterbrochen und damit der Einspritzvorgang beendet.During the injection, the fuel pressure lifts the sleeve-shaped nozzle needle 5 guided on the component 2 from its seat against the force of the spring 6, so that the fuel reaches the spray holes 4. The fuel is delivered, for example, by an injection pump, which is designed as a reciprocating piston pump and is not shown in detail. Since the nozzle needle and the nozzle body represent material and functional separate components, the stroke movement of the nozzle needle has no influence on the opening of the spray holes and thus on the jet formation. The injection cross sections are controlled solely by rotating component 2 against component 3. In this way, any cross-section can be infinitely varied depending on the speed, fuel pressure or other parameters can be preset. The preset injection cross sections are available during the entire injection process, in particular also at the beginning and at the end of the injection, so that the jet formation can be carried out in an optimal manner in a stable and trouble-free manner in the shortest possible time. When the nozzle needle 5 is returned to its seat on the component 3 by the action of the spring 6 as the fuel pressure decreases, the fuel flow to the spray holes is interrupted and the injection process is thus ended.
Die in den Figuren dargestellte Kraftstoffeinspritzdüse mit zur Variation der Einspritzquerschnitte in der Drehlage zueinander verstellbaren Bauteilen 2 und 3 ist fertigungstechnisch günstig. Die ebenen Paßflachen, an denen die Bauteile 2 und 3 aneinander anliegen, sind gut zugänglich und können somit ohne Schwierigkeiten in der erforderlichen Weise bearbeitet werden.The fuel injector shown in the figures, with components 2 and 3 which are adjustable relative to one another for varying the injection cross sections, is favorable in terms of production technology. The flat mating surfaces, on which the components 2 and 3 abut each other, are easily accessible and can therefore be processed in the required manner without difficulty.
Das Bauteil 2 kann, wie jedoch nicht dargestellt, statt als Welle auch hülsenförmig ausgebildet sein. Die Düsennadel 5 ist dann als Welle ausgeführt, die im zylindrischen Hohlraum des Bauteils 2 axial verschieblich liegt.The component 2 can, as is not shown, also be sleeve-shaped instead of a shaft. The nozzle needle 5 is then designed as a shaft which is axially displaceable in the cylindrical cavity of the component 2.
Das Bauteil 2 kann in einer ebenfalls nicht dargestellten Ausführungsform auch in der Axiallage gegen das Bauteil 3 verschieblich ausgebildet sein. In diesem Fall sind die Spritzlöcher als axiale Nuten ausgebildet, in die Stege des anderen Bauteils eingreifen. Diese Ausbildung ist wegen der weniger gut zugänglichen und zahlreicheren Paßflächen fertigungstechnisch schwieriger herzustellen. In an embodiment, also not shown, the component 2 can also be designed to be displaceable in the axial position against the component 3. In this case, the spray holes are designed as axial grooves, into which webs of the other component engage. This training is more difficult to manufacture because of the less accessible and more numerous fitting surfaces.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h eP a t e n t a n s r u c h e
l.Kraftstoffeinspritzdüse für Brennkraftmaschinen, mit einer in einem Düsenkörper axial verschiebbar geführten, im Düsenkörper an einer Dichtkante abgestützten Düsennadel, durch die der Kraftstoffzufluß zu einem mit den Spritzlöchern verbundenen Raum steuerbar ist, wobei die Düsennadel bei der Einspritzung durch Beaufschlagung einer Radialfläche mit dem Kraftstoffdruck gegen die Kraft einer Feder von der Dichtkante abhebt, wobei ferner die Spritzlöcher gemeinsam von Flächen an zwei Bauteilen begrenzt sind, und wobei stufenlos verschieden große Einspritzquerschnitte der Spritzlöcher durch Änderung der gegenseitigen Lage der beiden die Spritzlöcher begrenzenden Bauteile realisierbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (2, 3) durch einen von der Hubbewegung der Düsennadel (5) unabhängigen Verstellmechanismus in ihrer gegenseitigen Lage verstellbar sind, und daß die eingestellte Lage während der Einspritzung beibehaltbar ist.l.Fuel injection nozzle for internal combustion engines, with a nozzle needle guided axially displaceably in a nozzle body and supported in the nozzle body on a sealing edge, through which the fuel flow to a space connected to the spray holes can be controlled, the nozzle needle during injection by the application of a radial surface to the fuel pressure against the force of a spring from the sealing edge, wherein the spray holes are jointly delimited by surfaces on two components, and wherein continuously different injection cross sections of the spray holes can be realized by changing the mutual position of the two components delimiting the spray holes, characterized in that the Components (2, 3) can be adjusted in their mutual position by an adjusting mechanism that is independent of the stroke movement of the nozzle needle (5), and that the set position can be maintained during the injection.
2. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gemeinsam die Spritzlöcher (4) begrenzenden Bauteile (2, 3J zur Änderung der Einspritzquerschnitte gegeneinander verdrehbar sind, und daß das Bauteil (2) und das Bauteil (3) im Bereich der Spritzlöcher (4) in sägezahnförmig über ihrem Umfang verlaufenden Flächen aneinander anliegen.2. Fuel injection nozzle according to claim 1, characterized in that the two jointly delimiting the spray holes (4) components (2, 3J to change the injection cross-sections are rotatable against each other, and that the component (2) and the component (3) in the region of the spray holes (4) abut each other in sawtooth-shaped areas running over their circumference.
3. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (2) als in der Drehlage verstellbare, in der Mittellängsachse der3. Fuel injection nozzle according to claim 2, characterized in that the component (2) as adjustable in the rotational position, in the central longitudinal axis
Kraftstoffeinspritzdüse (1) liegende Welle ausgeführt ist, und daß das Bauteil (3) als Hohlzylinder zur Aufnahme des Bauteils (2) und der Düsennadel (5) ausgebildet ist.Fuel injection nozzle (1) lying shaft is designed, and that the component (3) is designed as a hollow cylinder for receiving the component (2) and the nozzle needle (5).
4. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsennadel (5) als Hülse ausgebildet ist, die am Bauteil (2) axial verschieblich geführt und durch eine vorgespannte Feder (6) in den Einspritzpausen in Schließstellung am Bauteil (3) axial abgestützt gehalten ist.4. Fuel injection nozzle according to claim 3, characterized characterized in that the nozzle needle (5) is designed as a sleeve which is axially displaceably guided on the component (2) and is axially supported on the component (3) in the closed position by a prestressed spring (6) in the injection pauses.
5. Kraftstoffeinspritzdüse nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (2) vermittels einer vorgespannten Feder (8) in Anlage am Bauteil (3) gehalten ist, und daß während der Einspritzung zusätzlich zur Feder (8) und in gleicher Richtung wie die Feder (8) der Kraftstoffdruck an einem mit dem Bauteil (2) verbundenen Kolben (9) wirkt, wodurch das Bauteil (2) auch während der Einspritzung in Anlage am Bauteil (3) gehalten ist. 5. Fuel injection nozzle according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the component (2) by means of a prestressed spring (8) is held in contact with the component (3), and that during the injection in addition to the spring (8) and in In the same direction as the spring (8), the fuel pressure acts on a piston (9) connected to the component (2), as a result of which the component (2) is held in contact with the component (3) even during injection.
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