EP0961025A1 - Fuel injection nozzle - Google Patents

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EP0961025A1
EP0961025A1 EP98810500A EP98810500A EP0961025A1 EP 0961025 A1 EP0961025 A1 EP 0961025A1 EP 98810500 A EP98810500 A EP 98810500A EP 98810500 A EP98810500 A EP 98810500A EP 0961025 A1 EP0961025 A1 EP 0961025A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle
nozzle head
fuel injection
valve seat
head
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP98810500A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
David Imhasly
Hans-Jürg Hartmann
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.)
Wartsila NSD Schweiz AG
Original Assignee
Wartsila NSD Schweiz AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Wartsila NSD Schweiz AG filed Critical Wartsila NSD Schweiz AG
Priority to EP98810500A priority Critical patent/EP0961025A1/en
Priority to JP11075253A priority patent/JP2000064930A/en
Priority to PL99333388A priority patent/PL333388A1/en
Priority to KR1019990019352A priority patent/KR19990088618A/en
Publication of EP0961025A1 publication Critical patent/EP0961025A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • F02M53/00—Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means
    • F02M53/04—Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means
    • F02M53/043—Injectors with heating, cooling, or thermally-insulating means with cooling means other than air cooling
    • 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
    • F02M61/166—Selection of particular materials
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases or frames
    • F02F2007/0097—Casings, e.g. crankcases or frames for large diesel engines

Definitions

  • the invention relates to a fuel injector for a diesel engine according to the preamble of the independent claim. Especially The invention relates to a fuel injector for a two-stroke large diesel engine such as that used to power ships is used.
  • the cylinder head is typically so thick designed that the nozzle heads, which are in the immediate vicinity of the Combustion chamber, can hardly be cooled and therefore in the Operation are exposed to very high temperatures.
  • the nozzle head must be sufficiently supported to withstand the pressure loads resulting from the high injection pressures result in being able to absorb.
  • the nozzle heads with sufficient robustness to design. Therefore, the nozzle head must be mechanically very stable be connected to the nozzle body so that the pressure loads on the Can transfer body. For this it is known, for example, the Press the nozzle head into a corresponding hole in the nozzle body.
  • the fuel injector that solves this problem is characterized by the features of independent claim 1.
  • a fuel injector for one Diesel engine in particular a large two-stroke diesel engine, proposed the one nozzle body and one connected to the nozzle body Includes nozzle head, which is provided with a longitudinal bore, and the has at least one nozzle hole emanating from the longitudinal bore, through which the fuel can escape into a combustion chamber.
  • nozzle head in the Inside the nozzle body is a nozzle needle, which extends into the Longitudinal bore of the nozzle head extends and the end with an in Nozzle head provided valve seat cooperates so that it is on Valve seat opens or closes the passage to the nozzle hole.
  • the Nozzle head is detachably connected to the nozzle body.
  • the nozzle head can be removed, for example with the help of a screw connection, with the nozzle body connect results in a significant simplification and a reduction of the Effort and the cost of replacing the nozzle head.
  • Complicated Steps like the violent knocking out of a pressed one Nozzle head with any necessary post-processing or that Pressing in a new nozzle head is no longer necessary.
  • the nozzle head is preferably connected to the nozzle body in such a way that it can be removed from the nozzle body in the closing direction of the nozzle needle is. This makes replacing the nozzle head even easier because it is not necessary other components that are inside the nozzle body disassemble.
  • the nozzle head to be replaced becomes easier Way, e.g. B. by loosening a screw, from the nozzle body removed and does not need for example through the interior of the To be removed through the nozzle body.
  • this is with the valve seat cooperating end of the nozzle needle essentially spherical curved, in particular designed as a hemisphere. From this measure results in a significant reduction in the effort involved in processing the Nozzle head without making concessions to the reliable function the fuel injector must be made. This is particularly so important if the nozzle head needs to be replaced. Through the spherical configuration of the end of the nozzle needle is namely a significantly lower accuracy in the manufacture of the nozzle head necessary.
  • the axis of the longitudinal bore in the Nozzle head after its assembly not exactly with the longitudinal axis of the Nozzle needle this has no negative effects on the function of the Fuel injector because of the offset of the two axes by the spherically curved end of the nozzle needle is compensated so that nevertheless a reliable seal on the valve seat is guaranteed. So is perfect even after replacing the nozzle head Interaction with the other components of the injector.
  • this is with the Valve seat cooperating end of the nozzle needle conical and the valve seat as a conical seat, which so at the conical end of the nozzle needle is adapted that in the closed position a sealing surface is available. This also makes it very good and special realize permanent sealing function.
  • valve seat in the To be placed near the nozzle hole is the volume that is located between the second valve seat and the nozzle hole, especially small, so that the injection process by closing the passage at the valve seat can be terminated practically immediately, without that more fuel in poorly atomized form in the combustion chamber can reach, which leads to additional pollution of the exhaust gas as well to deposits of unburned fuel on old parts of the Combustion chamber and the exhaust gas-carrying components would lead.
  • the fuel injector according to the invention is suitable for Diesel engines, especially for large two-stroke diesel engines such as these can be used for example in shipbuilding.
  • Fig. 1 shows in a longitudinal section for understanding the invention essential parts of a first embodiment of the Fuel injection nozzle according to the invention, the total with the Reference number 1 is provided.
  • the fuel injector 1 is for installation in the cylinder head of a two-stroke large diesel engine, for example, a ship engine. In the assembled state protrudes the lower end of the fuel injector 1 as shown in the Combustion chamber of a cylinder of the diesel engine.
  • the fuel injection nozzle 1 comprises a nozzle body 2 and one with the nozzle body 2 connected nozzle head 3, which has a longitudinal bore 32 is provided.
  • the nozzle head 3 In the area of its lower end, the nozzle head 3 at least one nozzle hole 31, typically e.g. B. five nozzle holes 31, which each emanate from the longitudinal bore 32 and through which the Fuel can leak into the combustion chamber.
  • the Nozzle needle 7 extends into the longitudinal bore 32 of the nozzle head 3 lower end 73 acts in this way with one provided in the nozzle head 3 Valve seat 6 together that there is passage to the valve seat 6 Nozzle holes 31 opens or closes. That with the valve seat 6 cooperating end 73 of the nozzle needle 7 is part of a ball, especially designed as a hemisphere.
  • the valve seat 6 in the nozzle head 3 is preferably in the immediate vicinity, that is arranged just above, the uppermost nozzle hole 31.
  • the measure is the blind hole volume 20, which is located downstream of the Valve seat 6 is particularly small, so that the injection process by closing the passage on the valve seat 6 practically immediately can be ended without further fuel in the Combustion chamber can drip.
  • the nozzle needle 7 has an upper, thicker area 71, which by a appropriately dimensioned axial bore is guided in the nozzle body 2, and a lower, thinner area 72 which extends into the longitudinal bore 32 extends in the nozzle head 3.
  • the diameter of the thinner area is 72 smaller than the diameter of the longitudinal bore 32, so that the nozzle needle 7 is guided in the longitudinal bore 32 of the nozzle head 3.
  • the nozzle needle 7 is in a known manner, for. B. via a pestle 11 and a plunger plate 12 which is spring-loaded by a compression spring 13, biased against the valve seat 6.
  • a pressure chamber 8 is provided, which surrounds the nozzle needle 7.
  • the Pressure chamber 8 opens a feed line 9 for the fuel.
  • the connection of the nozzle head 3 with the nozzle body 2 takes place in this Embodiment by means of a holding sleeve 4 and a screw that is designed as a union nut 5.
  • the holding sleeve 4 tapers on her lower end to the longitudinal axis A of the fuel injector 1 so that it has a shoulder 41 here.
  • the shoulder 41 is supported on the Nozzle head 3.
  • the upper end of the holding sleeve 4 is from the Union nut 5 added, which in turn with the nozzle body 2nd is screwed.
  • the fuel injector 1 is supported with the Shoulder 41 on or in the cylinder cover, so that on the Nozzle head 3 acting pressure loads on the shoulder 41 of the Cylinder cover or the nozzle body 2 are added.
  • This is a mechanically robust connection between the nozzle head 3 and the Nozzle body 2 and a sufficiently stable support of the nozzle head 3 guaranteed. Because of the mechanically robust connection, it is not more necessary to press the nozzle head 3 into the nozzle body 2 what considerably easier assembly and disassembly of the nozzle head 3 enables. It only requires loosening the union nut 5 in order to Remove the nozzle head 3 from the nozzle body 2.
  • the nozzle head 3 provides consequently represents an easily replaceable unit of the fuel injector 1.
  • the end 73 of the nozzle needle 7 is cooperates with the valve seat 6, essentially spherically curved designed.
  • the valve seat 6 is preferably a conical seat, that is to say in Shape of a cone or a truncated cone.
  • Fig. 1 shows the fuel injector 1 in the closed state
  • the fuel injector 1 hydraulically operated as follows.
  • the fuel is e.g. B. by means of a not Injection pump shown through the feed line 9 into the pressure chamber 8 promoted and acts on the nozzle needle 7.
  • Preload opening pressure
  • the nozzle needle 7 is raised and opens thus the passage to the nozzle holes 31 on the valve seat 6, so that the Injection begins, which means that the fuel passes through the Nozzle holes 31 in the combustion chamber of the cylinder.
  • the fuel pressure in the pressure chamber 8 decreases.
  • the nozzle needle 7 is pressed into the valve seat 6. This will make the Passage to the nozzle holes 31 on the valve seat 6 closed and the Injection process ended. Since the blind hole volume 20 downstream of the Valve seat 6 is negligibly small, can after the end of Injection process practically no fuel in the combustion chamber drops.
  • Fig. 2 shows a second embodiment of the inventive Fuel injector 1, being identical or of function equivalent parts are provided with the same reference numerals as for the first embodiment. In contrast to the first 1 are in the second The embodiment according to FIG. 2 means for cooling the nozzle head 3 intended.
  • An additional sleeve 42 is located between the holding sleeve 4a and the nozzle head 3 arranged, which surrounds the nozzle head 3 such that between the Inner wall of the additional sleeve 42 and the outer wall of the nozzle head 3 annular cooling space 43 is formed.
  • the additional sleeve 42 is supported in the Shoulders 41a of the holding sleeve 4a.
  • the nozzle head 3 is supported in the Additional sleeve 42 from.
  • a cooling line 44 is also provided, which opens into the cooling space 43 and through which a coolant, e.g. B water or a cooling oil in which Cooling space 43 can be introduced.
  • the cooling line 44 is preferably a bore educated.
  • the second cooling line not visible in FIG. 2, the is also preferably configured as a bore and into the cooling space 43 opens, the coolant can be removed from the cooling space 43. This measure allows the nozzle head 3, which is in the operating state exposed to the highest thermal loads, effectively cooling, with what its lifespan can be increased.
  • the nozzle head 3 in very easily remove from the nozzle body 2 by the Union nut 5 is loosened and then the nozzle head 3 together with the additional sleeve 42, the holding sleeve 4a and the union nut 5 in Closing direction of the nozzle needle 7, i.e. downwards, from the nozzle body 2 is removed.
  • Fig. 3 shows a sectional view of the lower region of a third Embodiment of the fuel injector 1 according to the invention the nozzle head 3.
  • valve seat 6a cooperating end 73a of the nozzle needle 7 is substantially conical configured and the valve seat 6a is designed as a conical seat, which is connected to the conical end 73a of the nozzle needle 7 is adapted that in the closed position - which is shown in FIG. 3 - a sealing surface 67 between the conical end 73a of the nozzle needle 7 and the valve seat 6a is available.
  • This surface contact between the nozzle needle 7 and the Valve seat 6a forms a particularly reliable and durable seal on the valve seat 6a, preferably the valve seat 6a is lapped to a best possible surface contact between the nozzle needle and the valve seat To achieve 6a.
  • the third embodiment also means for Cooling of the nozzle head 3 can have, analogous to how it is related was explained with the second embodiment.
  • FIGS. 4-6 show variants for the configuration of the nozzle head 3 shown, which are suitable for all three embodiments.
  • the nozzle head 3 has at least one Part of its outer surface on a heat protection layer 33, which consists of a Material with a small coefficient of thermal conductivity, preferably one Ceramic like silicon oxide is made. This measure also leaves the nozzle head protect itself against the high thermal loads.
  • a heat protection layer 33 which consists of a Material with a small coefficient of thermal conductivity, preferably one Ceramic like silicon oxide is made. This measure also leaves the nozzle head protect itself against the high thermal loads.
  • a heat protection layer 33 which consists of a Material with a small coefficient of thermal conductivity, preferably one Ceramic like silicon oxide is made. This measure also leaves the nozzle head protect itself against the high thermal loads.
  • a heat protection layer 33 which consists of a Material with a small coefficient of thermal conductivity, preferably one Ceramic like silicon oxide is made. This measure also leaves the nozzle head protect itself against the high thermal loads.
  • the heat protection layer 33 surrounds the heat protection layer 33 Nozzle head 3 along its entire circumference. In the axial direction seen, the heat protection layer 33
  • the heat protection layer 33 then extends preferably only over a part, for example half, of the circumference of the nozzle head 3, this part on the nozzle holes 31st facing away from the nozzle head 3.
  • the longitudinal bore 32 of the nozzle head 3 at least over part of its longitudinal extent of one Thermal protection layer 34 bounded by a material with a small Thermal conductivity coefficient, preferably a ceramic is made.
  • This Thermal protection layer 34 can be configured, for example, as a sleeve be inserted into the longitudinal bore 32 of the nozzle head 3. This measure, in particular, allows thermal stress of the thinner area 72 of the nozzle needle 7 significantly reduce what to leads to an increased lifespan.
  • Cooling holes 35 are provided through which a coolant in the operating state such as water or a cooling oil is passed to cool the nozzle head 3 and thus increasing its lifespan.
  • the nozzle head 3 can have two Have heat protection layers, namely both a heat protection layer 33 - as in Fig. 4- on its outer surface, as well as a heat protection layer 34 on its inner surface delimiting the longitudinal bore 32 - as in FIG. 5 shown. It is also possible in addition to the or Heat protection layer (s) cooling holes 35 in the wall of the nozzle head 3 to be provided as described in connection with FIG. 6.
  • the nozzle head 3 consists of a heat-resistant material that withstands the high thermal loads that come from withstand the immediate proximity to the combustion chamber can. Suitable materials are, for example, nickel-based alloys or cobalt hard alloys
  • the entire nozzle head out of one ceramic, such as producing silicon oxide.

Abstract

The fuel injection jet (1), for a diesel motor, has a jet body (2) with a jet head (3) with a longitudinal drilling (32). The drilling (32) ends in at least one jet opening (31), for the delivery of the fuel into the combustion zone. A jet needle (7) is within the jet body (2), in the drilling (32), with its tip (73) at a valve seat (6) to open and close the passage to the jet opening. The jet head (3) is in a release mounting at the jet body (2). The jet head (3) is of a ceramic material.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstoffeinspritzdüse für einen Dieselmotor gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Brennstoffeinspritzdüse für einen Zweitakt-Grossdieselmotor wie er beispielsweise zum Antreiben von Schiffen eingesetzet wird.The invention relates to a fuel injector for a diesel engine according to the preamble of the independent claim. Especially The invention relates to a fuel injector for a two-stroke large diesel engine such as that used to power ships is used.

Bei Grossdieselmotoren, z. B. Schiffsmotoren, die nach dem Zweitakt-Verfahren arbeiten, werden üblicherweise Brennstoffeinspritzdüsen verwendet, die einen Düsenkörper und einen Düsenkopf aufweisen. Im Düsenkopf sind Düsenlöcher vorgesehen, durch weiche der Brennstoff in den Verbrennungsraum des Zylinders eingespritzt wird. Um den Einspritzvorgang zu beginnen oder zu beenden, ist in der Einspritzdüse eine bewegliche Düsennadel vorgesehen, die mit einem Ventilsitz derart zusammenwirkt, dass der Durchgang zu den Düsenlöchern geöffnet oder verschlossen wird.For large diesel engines, e.g. B. marine engines using the two-stroke process work, usually become fuel injectors used, which have a nozzle body and a nozzle head. in the Nozzle heads are provided through which the fuel can be injected Combustion chamber of the cylinder is injected. About the injection process starting or ending is a flexible one in the injector Nozzle needle is provided which interacts with a valve seat in such a way that the passage to the nozzle holes is opened or closed.

Bei Zweitakt-Grossdieselmotoren ist typischerweise der Zylinderkopf so dick ausgestaltet, dass die Düsenköpfe, die sich in unmittelbarer Nähe des Verbrennungsraums befinden, kaum noch gekühlt werden und somit im Betrieb sehr hohen Temperaturen ausgesetzt sind.In large two-stroke diesel engines, the cylinder head is typically so thick designed that the nozzle heads, which are in the immediate vicinity of the Combustion chamber, can hardly be cooled and therefore in the Operation are exposed to very high temperatures.

Falls der Ventilsitz im Düsenkopf angeordnet ist, muss der Düsenkopf genügend stark abgestützt sein, um die Druckbelastungen, die aus den hohen Einspritzdrücken resultieren, aufnehmen zu können. Da aber typischerweise pro Zylinder mehrere Einspritzdüsen vorgesehen sind, ist es aus Platzgründen oft schwierig, die Düsenköpfe mit genügender Robustheit auszugestalten. Deshalb muss der Düsenkopf mechanisch sehr stabil mit dem Düsenkörper verbunden sein, damit sich die Druckbelastungen auf den Düsenkörper übertragen können. Hierfür ist es beispielsweise bekannt, den Düsenkopf in eine entsprechende Bohrung des Düsenkörpers einzupressen.If the valve seat is located in the nozzle head, the nozzle head must be sufficiently supported to withstand the pressure loads resulting from the high injection pressures result in being able to absorb. Here but typically multiple injectors are provided per cylinder, it is often difficult for reasons of space, the nozzle heads with sufficient robustness to design. Therefore, the nozzle head must be mechanically very stable be connected to the nozzle body so that the pressure loads on the Can transfer body. For this it is known, for example, the Press the nozzle head into a corresponding hole in the nozzle body.

Aufgrund der hohen thermischen, korrosiven und mechanischen Belastungen unterliegen insbesondere die Düsenköpfe einem natürlichen Verschleiss, sodass sie im Laufe der Zeit gegen neue ausgetauscht werden müssen. Dieses Austauschen ist sehr arbeits- und kostenintensiv. Ist beispielsweise der Düsenkopf in den Düsenkörper eingepresst, so bedarf es aufwendiger und hoch spezialisierter Arbeitsmethoden, um den Düsenkopf vom Düsenkörper zu trennen. Auch der Einbau, z. B. das Einpressen des neuen Düsenkopfs in den Düsenkörper, erfordert einigen Aufwand.Due to the high thermal, corrosive and mechanical loads especially the nozzle heads are subject to natural wear, so they have to be replaced with new ones over time. This exchange is very labor and cost intensive. For example the nozzle head is pressed into the nozzle body, so it requires more effort and highly specialized working methods to remove the nozzle head from the Separate nozzle body. Installation, e.g. B. pressing in the new one Nozzle head in the nozzle body, requires some effort.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Brennstoffeinspritzdüse vorzuschlagen, bei welcher der Düsenkopf in einfacher Weise ohne grossen Aufwand austauschbar ist, wobei die Brennstoffeinspritzdüse insbesondere auch nach dem Austauschen des Düsenkopfs noch zuverlässig arbeitet.It is therefore an object of the invention to provide a fuel injector to propose in which the nozzle head in a simple manner without large Effort is interchangeable, with the fuel injector in particular works reliably even after replacing the nozzle head.

Die diese Aufgabe lösende Brennstoffeinspritzdüse ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gekennzeichnet.The fuel injector that solves this problem is characterized by the features of independent claim 1.

Erfindungsgemäss wird also eine Brennstoffeinspritzdüse für einen Dieselmotor, insbesondere einen Zweitakt-Grossdieselmotor, vorgeschlagen, die einen Düsenkörper und einen mit dem Düsenkörper verbundenen Düsenkopf umfasst, der mit einer Längsbohrung versehen ist, und der mindestens ein von der Längsbohrung ausgehendes Düsenloch aufweist, durch das der Brennstoff in einen Verbrennungsraum austreten kann. Im Innern des Düsenkörpers ist eine Düsennadel angeordnet, die sich bis in die Längsbohrung des Düsenkopfs erstreckt und deren Ende mit einem im Düsenkopf vorgesehenen Ventilsitz derart zusammenwirkt, dass es am Ventilsitz den Durchlass zu dem Düsenloch öffnet oder verschliesst. Der Düsenkopf ist abnehmbar mit dem Düsenkörper verbunden.According to the invention, a fuel injector for one Diesel engine, in particular a large two-stroke diesel engine, proposed the one nozzle body and one connected to the nozzle body Includes nozzle head, which is provided with a longitudinal bore, and the has at least one nozzle hole emanating from the longitudinal bore, through which the fuel can escape into a combustion chamber. in the Inside the nozzle body is a nozzle needle, which extends into the Longitudinal bore of the nozzle head extends and the end with an in Nozzle head provided valve seat cooperates so that it is on Valve seat opens or closes the passage to the nozzle hole. Of the Nozzle head is detachably connected to the nozzle body.

Aus der erfindungsgemässen Massnahme, den Düsenkopf abnehmbar, beispielsweise mit Hilfe einer Verschraubung, mit dem Düsenkörper zu verbinden, resultiert eine erhebliche Vereinfachung und eine Reduktion des Aufwands sowie der Kosten beim Austauschen des Düsenkopfs. Komplizierte Arbeitsschritte wie das gewaltsame Herausschlagen eines eingepressten Düsenkopfs mit gegebenenfalls notwendiger Nachbearbeitung oder das Einpressen eines neuen Düsenkopfs sind nicht mehr vonnöten.From the measure according to the invention, the nozzle head can be removed, for example with the help of a screw connection, with the nozzle body connect results in a significant simplification and a reduction of the Effort and the cost of replacing the nozzle head. Complicated Steps like the violent knocking out of a pressed one Nozzle head with any necessary post-processing or that Pressing in a new nozzle head is no longer necessary.

Vorzugsweise ist der Düsenkopf derart mit dem Düsenkörper verbunden, dass er in der Schliessrichtung der Düsennadel vom Düsenkörper entfernbar ist. Hierdurch wird der Austausch des Düsenkopfs noch einfacher, denn es ist nicht notwendig, andere Komponenten, die sich im Innern des Düsenkörpers befinden, zu demontieren. Der zu ersetzende Düsenkopf wird in einfacher Weise, z. B. durch Lösen einer Verschraubung, vom Düsenkörper abgenommen und braucht beispielsweise nicht durch den Innenraum des Düsenkörpers hindurch entfernt zu werden.The nozzle head is preferably connected to the nozzle body in such a way that it can be removed from the nozzle body in the closing direction of the nozzle needle is. This makes replacing the nozzle head even easier because it is not necessary other components that are inside the nozzle body disassemble. The nozzle head to be replaced becomes easier Way, e.g. B. by loosening a screw, from the nozzle body removed and does not need for example through the interior of the To be removed through the nozzle body.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das mit dem Ventilsitz zusammenwirkende Ende der Düsennadel im wesentlichen sphärisch gekrümmt, insbesondere als Halbkugel, ausgestaltet. Aus dieser Massnahme resultiert eine deutliche Reduktion des Aufwands bei der Bearbeitung des Düsenkopfs, ohne dass dafür Zugeständnisse an die zuverlässige Funktion der Brennstoffeinspritzdüse gemacht werden müssen. Dies ist insbesondere wichtig, falls der Düsenkopf ausgetauscht werden muss. Durch die sphärische Ausgestaltung des Endes der Düsennadel ist nämlich eine deutlich geringere Genauigkeit bei der Herstellung des Düsenkopfs notwendig. Fluchtet beispielsweise die Achse der Längsbohrung im Düsenkopf nach dessen Montage nicht exakt mit der Längsachse der Düsennadel, so hat dies keine negativen Auswirkungen auf die Funktion der Brennstoffeinspritzdüse, weil der Versatz der beiden Achsen durch das sphärisch gekrümmte Ende der Düsennadel ausgeglichen wird, sodass trotzdem eine zuverlässige Dichtung am Ventilsitz gewährleistet ist. Somit ist auch nach einem Austausch des Düsenkopfs ein einwandfreies Zusammenwirken mit den übrigen Komponenten der Einspritzdüse gegeben.In a preferred embodiment, this is with the valve seat cooperating end of the nozzle needle essentially spherical curved, in particular designed as a hemisphere. From this measure results in a significant reduction in the effort involved in processing the Nozzle head without making concessions to the reliable function the fuel injector must be made. This is particularly so important if the nozzle head needs to be replaced. Through the spherical configuration of the end of the nozzle needle is namely a significantly lower accuracy in the manufacture of the nozzle head necessary. For example, the axis of the longitudinal bore in the Nozzle head after its assembly not exactly with the longitudinal axis of the Nozzle needle, this has no negative effects on the function of the Fuel injector because of the offset of the two axes by the spherically curved end of the nozzle needle is compensated so that nevertheless a reliable seal on the valve seat is guaranteed. So is perfect even after replacing the nozzle head Interaction with the other components of the injector.

Gemäss einer anderen, ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung ist das mit dem Ventilsitz zusammenwirkende Ende der Düsennadel konisch ausgestaltet und der Ventilsitz als Kegelsitz, der so an das konische Ende der Düsennadel angepasst ist, dass in der geschlossenen Stellung eine Dichtfläche vorhanden ist. Dadurch lässt sich auch eine sehr gute und besonders beständige Dichtfunktion realisieren.According to another, also preferred embodiment, this is with the Valve seat cooperating end of the nozzle needle conical and the valve seat as a conical seat, which so at the conical end of the nozzle needle is adapted that in the closed position a sealing surface is available. This also makes it very good and special realize permanent sealing function.

Eine weitere bevorzugte Massnahme besteht darin, den Ventilsitz in der Nähe des Düsenlochs anzuordnen. Dadurch ist das Volumien, das sich zwischen dem zweiten Ventilsitz und dem Düsenloch befindet, besonders klein, sodass sich der Einspritzvorgang durch Schliessen des Durchlasses am Ventilsitz praktisch unmittelbar beenden lässt, ohne dass dann noch weiterer Brennstoff in schlecht zerstäubter Form in den Verbrennungsraum gelangen kann, was zu zusätzlicher Schadstoffbelastung des Abgases sowie zu Ablagerungen von unverbranntem Brennstoff an alten Teilen des Brennraums sowie der abgasführenden Komponenten führen würde.Another preferred measure is the valve seat in the To be placed near the nozzle hole. This is the volume that is located between the second valve seat and the nozzle hole, especially small, so that the injection process by closing the passage at the valve seat can be terminated practically immediately, without that more fuel in poorly atomized form in the combustion chamber can reach, which leads to additional pollution of the exhaust gas as well to deposits of unburned fuel on old parts of the Combustion chamber and the exhaust gas-carrying components would lead.

Die erfindungsgemässe Brennstoffeinspritzdüse eignet sich für Dieselmotoren, insbesondere für Zweitakt-Grossdieselmotoren, wie sie beispielsweise im Schiffsbau verwendet werden.The fuel injector according to the invention is suitable for Diesel engines, especially for large two-stroke diesel engines such as these can be used for example in shipbuilding.

Weitere vorteilhafte Massnahmen und bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzdüse ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Further advantageous measures and preferred configurations of the Fuel injection nozzle according to the invention result from the dependent claims.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung und anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der schematischen, nicht massstäblichen Zeichnung zeigen:

Fig. 1:
eine Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzdüse mit den wesentlichen Teilen,
Fig. 2:
eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzdüse mit den wesentlichen Teilen,
Fig. 3:
eine Schnittdarstellung des unteren Bereichs eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzdüse mit den wesentlichen Teilen, und
Fig. 4-6:
Varianten für die Ausgestaltung des Düsenkopfs der erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzdüse (jeweils im Schnitt).
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing and with the aid of exemplary embodiments. The schematic drawing, not to scale, shows:
Fig. 1:
2 shows a sectional illustration of a first exemplary embodiment of the fuel injection nozzle according to the invention with the essential parts,
Fig. 2:
2 shows a sectional illustration of a second exemplary embodiment of the fuel injector according to the invention with the essential parts,
Fig. 3:
a sectional view of the lower region of a third embodiment of the fuel injector according to the invention with the essential parts, and
Fig. 4-6:
Variants for the design of the nozzle head of the fuel injector according to the invention (each in section).

Fig. 1 zeigt in einem Längsschnitt für das Verständnis der Erfindung wesentliche Teile eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzdüse, die gesamthaft mit dem Bezugszeichen 1 versehen ist. Auf die Darstellung an sich bekannter Elemente von Brennstoffeinspritzdüsen der gattungsgemässen Art wurde aus Gründen der besseren Übersicht verzichtet. Die Brennstoffeinspritzdüse 1 ist für den Einbau in den Zylinderkopf eines Zweitakt-Grossdieselmotors, beispielsweise eines Schiffmotors, ausgestaltet. Im montierten Zustand ragt das darstellungsgemäss untere Ende der Brennstoffeinspritzdüse 1 in den Verbrennungsraum eines Zylinders des Dieselmotors.Fig. 1 shows in a longitudinal section for understanding the invention essential parts of a first embodiment of the Fuel injection nozzle according to the invention, the total with the Reference number 1 is provided. Known for the representation itself Elements of fuel injectors of the generic type were made Omitted for the sake of a better overview. The fuel injector 1 is for installation in the cylinder head of a two-stroke large diesel engine, for example, a ship engine. In the assembled state protrudes the lower end of the fuel injector 1 as shown in the Combustion chamber of a cylinder of the diesel engine.

Die im folgenden verwendeten relativen Lagebezeichnungen wie "oben, unten, oberhalb, unterhalb..." beziehen sich stets auf die Darstellung in der Zeichnung und sind so zu verstehen, dass sie lediglich beispielhaften, aber keinen einschränkenden Charakter haben.The relative location designations used in the following, such as "above, below, above, below ... "always refer to the representation in the Drawing and are to be understood to be exemplary only, however have no restrictive character.

Die Brennstoffeinspritzdüse 1 umfasst einen Düsenkörper 2 und einen mit dem Düsenkörper 2 verbundenen Düsenkopf 3, der mit einer Längsbohrung 32 versehen ist. Im Bereich seines unteren Endes weist der Düsenkopf 3 mindestens ein Düsenloch 31, typischerweise z. B. fünf Düsenlöcher 31, auf, welche jeweils von der Längsbohrung 32 ausgehen, und durch welche der Brennstoff in den Verbrennungsraum austreten kann. Im Innern des Düsenkörpers 2 ist eine Düsennadel 7 angeordnet, die sich im wesentlichen parallel zur Längsachse A der Brennstoffeinspritzdüse 1 erstreckt. Die Düsennadel 7 reicht bis in die Längsbohrung 32 des Düsenkopfs 3. Ihr unteres Ende 73 wirkt derart mit einem im Düsenkopf 3 vorgesehenen Ventilsitz 6 zusammen, dass es am Ventilsitz 6 den Durchlass zu den Düsenlöchern 31 öffnet oder verschliesst. Das mit dem Ventilsitz 6 zusammenwirkende Ende 73 der Düsennadel 7 ist als Teil einer Kugel, insbesondere als Halbkugel, ausgestaltet.The fuel injection nozzle 1 comprises a nozzle body 2 and one with the nozzle body 2 connected nozzle head 3, which has a longitudinal bore 32 is provided. In the area of its lower end, the nozzle head 3 at least one nozzle hole 31, typically e.g. B. five nozzle holes 31, which each emanate from the longitudinal bore 32 and through which the Fuel can leak into the combustion chamber. Inside the Nozzle body 2 is arranged a nozzle needle 7, which is essentially extends parallel to the longitudinal axis A of the fuel injector 1. The Nozzle needle 7 extends into the longitudinal bore 32 of the nozzle head 3 lower end 73 acts in this way with one provided in the nozzle head 3 Valve seat 6 together that there is passage to the valve seat 6 Nozzle holes 31 opens or closes. That with the valve seat 6 cooperating end 73 of the nozzle needle 7 is part of a ball, especially designed as a hemisphere.

Vorzugsweise ist der Ventilsitz 6 im Düsenkopf 3 in unmittelbarer Nähe, also kurz oberhalb, des obersten Düsenlochs 31 angeordnet. Durch diese Massnahme ist das Sacklochvolumen 20, dass sich stomabwärts des Ventilsitzes 6 befindet, besonders klein, sodass sich der Einspritzvorgang durch Schliessen des Durchlasses am Ventilsitz 6 praktisch unmittelbar beenden lässt, ohne dass dann noch weiterer Brennstoff in den Verbrennungsraum tropfen kann.The valve seat 6 in the nozzle head 3 is preferably in the immediate vicinity, that is arranged just above, the uppermost nozzle hole 31. Through this The measure is the blind hole volume 20, which is located downstream of the Valve seat 6 is particularly small, so that the injection process by closing the passage on the valve seat 6 practically immediately can be ended without further fuel in the Combustion chamber can drip.

Die Düsennadel 7 hat einen oberen, dickeren Bereich 71, der durch eine entsprechend dimensionierte axiale Bohrung im Düsenkörper 2 geführt wird, sowie einen unteren, dünneren Bereich 72, der sich in die Längsbohrung 32 im Düsenkopf 3 erstreckt. Der Durchmesser des dünneren Bereichs 72 ist kleiner als der Durchmesser der Längsbohrung 32, sodass die Düsennadel 7 in der Längsbohrung 32 des Düsenkopfs 3 ungeführt ist. Zwischen dem dickeren und dem dünneren Bereich 71 bzw. 72 verjüngt sich die Düsennadel 7. Die Düsennadel 7 ist in an sich bekannter Weise, z. B. über einen Stössel 11 und einen Stösselteller 12, der von einer Druckfeder 13 federbelastet ist, gegen den Ventilsitz 6 vorgespannt.The nozzle needle 7 has an upper, thicker area 71, which by a appropriately dimensioned axial bore is guided in the nozzle body 2, and a lower, thinner area 72 which extends into the longitudinal bore 32 extends in the nozzle head 3. The diameter of the thinner area is 72 smaller than the diameter of the longitudinal bore 32, so that the nozzle needle 7 is guided in the longitudinal bore 32 of the nozzle head 3. Between the the thicker and thinner areas 71 and 72 taper the nozzle needle 7. The nozzle needle 7 is in a known manner, for. B. via a pestle 11 and a plunger plate 12 which is spring-loaded by a compression spring 13, biased against the valve seat 6.

Im Bereich der Verjüngung der Düsennadel 7 ist im Innern des Düsenkörpers 2 ein Druckraum 8 vorgesehen, der die Düsennadel 7 umgibt. In den Druckraum 8 mündet eine Zuführleitung 9 für den Brennstoff.In the area of the tapering of the nozzle needle 7 is inside the nozzle body 2, a pressure chamber 8 is provided, which surrounds the nozzle needle 7. In the Pressure chamber 8 opens a feed line 9 for the fuel.

Die Verbindung des Düsenkopfs 3 mit dem Düsenkörper 2 erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel mittels einer Haltehülse 4 und einer Verschraubung, die als Überwurfmutter 5 ausgebildet ist. Die Haltehülse 4 verjüngt sich an ihrem unteren Ende zur Längsachse A der Brennstoffeinspritzdüse 1 hin, sodass sie hier eine Schulter 41 aufweist. Auf dieser Schulter 41 stützt sich der Düsenkopf 3 ab. Das obere Ende der Haltehülse 4 wird von der Überwurfmutter 5 aufgenommen, die ihrerseits mit dem Düsenkörper 2 verschraubt ist. Um die Montage des Düsenkopfs 3 an den Düsenkörper 2 zu erleichtern, ist zwischen der Halthülse 4 und der Überwurfmutter 5 ein ringförmiges, elastisches Element 14, beispielsweise ein Sprengring, vorgesehen, welches bei der Montage bzw. Demontage des Düsenkopfs 3 verhindert, dass die Haltehülse 4 aus der Überwurfmutter 5 herausgleitet.The connection of the nozzle head 3 with the nozzle body 2 takes place in this Embodiment by means of a holding sleeve 4 and a screw that is designed as a union nut 5. The holding sleeve 4 tapers on her lower end to the longitudinal axis A of the fuel injector 1 so that it has a shoulder 41 here. The shoulder 41 is supported on the Nozzle head 3. The upper end of the holding sleeve 4 is from the Union nut 5 added, which in turn with the nozzle body 2nd is screwed. To mount the nozzle head 3 on the nozzle body 2 lighten, is between the holding sleeve 4 and the union nut 5 annular, elastic element 14, for example a snap ring, provided that during the assembly or disassembly of the nozzle head 3 prevents the holding sleeve 4 from sliding out of the union nut 5.

Im eingebauten Zustand stützt sich die Brennstoffeinspritzdüse 1 mit der Schulter 41 auf oder in dem Zylinderdeckel ab, sodass die auf den Düsenkopf 3 einwirkenden Druckbelastungen über die Schulter 41 von dem Zylinderdeckel bzw. dem Düsenkörper 2 aufgenommen werden. Hierdurch ist eine mechanisch robuste Verbindung zwischen dem Düsenkopf 3 und dem Düsenkörper 2 und eine ausreichend stabile Abstützung des Düsenkopfs 3 gewährleistet. Aufgrund der mechanisch robusten Verbindung ist es nicht mehr notwendig, den Düsenkopf 3 in den Düsenkörper 2 einzupressen, was ein erheblich einfachere Montage bzw. Demontage des Düsenkopfs 3 ermöglicht. Es bedarf nur noch des Lösens der Überwurfmutter 5, um den Düsenkopf 3 vom Düsenkörper 2 abzunehmen.In the installed state, the fuel injector 1 is supported with the Shoulder 41 on or in the cylinder cover, so that on the Nozzle head 3 acting pressure loads on the shoulder 41 of the Cylinder cover or the nozzle body 2 are added. This is a mechanically robust connection between the nozzle head 3 and the Nozzle body 2 and a sufficiently stable support of the nozzle head 3 guaranteed. Because of the mechanically robust connection, it is not more necessary to press the nozzle head 3 into the nozzle body 2 what considerably easier assembly and disassembly of the nozzle head 3 enables. It only requires loosening the union nut 5 in order to Remove the nozzle head 3 from the nozzle body 2.

Besonders vorteilhaft ist auch die Tatsache, dass der Düsenkopf 3 in Schliessrichtung der Düsennadel 7, also darstellungsgemäss nach unten, von dem Düsenkörper 3 entfernbar ist. Mit der Schliessrichtung ist dabei die Richtung gemeint, in der sich die Düsennadel 7 beim Schliessvorgang bewegt. Bei einem Austausch des Düsenkopfs 3 muss einfach nur noch die Überwurfmutter 5 abgeschraubt werden, ohne dass weitere Demontagearbeiten an der Brennstoffeinspritzdüse notwendig sind. Dies bedeutet einen deutlich reduzierten Arbeitsaufwand. Der Düsenkopf 3 stellt folglich eine einfach austauschbare Einheit der Brennstoffeinspritzdüse 1 dar.The fact that the nozzle head 3 in Closing direction of the nozzle needle 7, that is to say downwards, is removable from the nozzle body 3. With the closing direction is the Direction meant, in which the nozzle needle 7 during the closing process emotional. When replacing the nozzle head 3, you just have to Unscrew union nut 5 without further Disassembly work on the fuel injector is necessary. This means a significantly reduced workload. The nozzle head 3 provides consequently represents an easily replaceable unit of the fuel injector 1.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Ende 73 der Düsennadel 7, das mit dem Ventilsitz 6 zusammenwirkt, im wesentlichen sphärisch gekrümmte ausgestaltet. Der Ventilsitz 6 ist vorzugsweise als Kegelsitz, das heisst in Form eines Kegels oder eines Kegelstumpfs ausgestaltet. Durch die Ausgestaltung des Endes 73 der Düsennadel 7 als Teil einer Kugel, insbesondere als Halbkugel, ist auch für solche Fälle, in denen die Achse der Längsbohrung 32 im Düsenkopf 3 nicht exakt mit der Längsachse A der Brennstoffeinspritzdüse 1 fluchtet, eine einwandfreie Funktion gewährleistet, denn auch bei einem leichten Versatz dieser beiden Achsen sorgt das sphärisch gekrümmte Ende 73 der Düsennadel 7 noch für eine ordnungsgemässe Dichtung am Ventilsitz 6. Somit sind bei der Herstellung des Düsenkopfs 3 bzw. seiner Längsbohrung 32 deutlich weniger strenge Toleranzbereiche einzuhalten, was die Herstellung des Düsenkopfs 3 erheblich vereinfacht.In the first embodiment, the end 73 of the nozzle needle 7 is cooperates with the valve seat 6, essentially spherically curved designed. The valve seat 6 is preferably a conical seat, that is to say in Shape of a cone or a truncated cone. Through the Configuration of the end 73 of the nozzle needle 7 as part of a ball, especially as a hemisphere, is also for cases where the axis of the Longitudinal bore 32 in the nozzle head 3 is not exactly with the longitudinal axis A Fuel injector 1 is aligned, ensuring proper functioning, because even with a slight offset of these two axes this ensures spherically curved end 73 of the nozzle needle 7 for one proper seal on the valve seat 6. Thus, during manufacture of the nozzle head 3 or its longitudinal bore 32 is significantly less stringent Complying with tolerance ranges, which is the manufacture of the nozzle head 3 considerably simplified.

Fig. 1 zeigt die Brennstoffeinspritzdüse 1 im geschlossenen Zustand, das heisst die Druckfeder 13 drückt das Ende 73 der Düsennadel 7 dichtend in den Ventilsitz 6. Im Betriebszustand wird die Brennstoffeinspritzdüse 1 hydraulisch wie folgt betätigt. Der Brennstoff wird z. B. mittels einer nicht dargestellten Einspritzpumpe durch die Zuführleitung 9 in den Druckraum 8 gefördert und beaufschlagt dort die Düsennadel 7. Wenn der Brennstoffdruck im Druckraum 8 grösser ist als die durch die Druckfeder 13 bewirkte Vorspannung (Öffnungsdruck), wird die Düsennadel 7 angehoben und öffnet somit am Ventilsitz 6 den Durchlass zu den Düsenlöchern 31, sodass der Einspritzvorgang beginnt, das heisst, der Brennstoff tritt durch die Düsenlöcher 31 in den Verbrennungsraum des Zylinders ein. Am Ende der Einspritzung nimmt der Brennstoffdruck im Druckraum 8 ab. Sobald er kleiner wird als die von der Druckfeder 13 erzeugte Vorspannung (Schliessdruck), wird die Düsennadel 7 in den Ventilsitz 6 gedrückt. Dadurch wird der Durchlass zu den Düsenlöchern 31 am Ventilsitz 6 geschlossen und der Einspritzvorgang beendet. Da das Sacklochvolumen 20 stromabwärts des Ventilsitzes 6 vernachlässigbar klein ist, kann nach dem Ende des Einspritzvorgangs praktisch kein Brennstoff mehr in den Verbrennungsraum tropfen.Fig. 1 shows the fuel injector 1 in the closed state, the means the compression spring 13 presses the end 73 of the nozzle needle 7 in a sealing manner the valve seat 6. In the operating state, the fuel injector 1 hydraulically operated as follows. The fuel is e.g. B. by means of a not Injection pump shown through the feed line 9 into the pressure chamber 8 promoted and acts on the nozzle needle 7. When the fuel pressure in the pressure chamber 8 is greater than that caused by the compression spring 13 Preload (opening pressure), the nozzle needle 7 is raised and opens thus the passage to the nozzle holes 31 on the valve seat 6, so that the Injection begins, which means that the fuel passes through the Nozzle holes 31 in the combustion chamber of the cylinder. At the end of Injection, the fuel pressure in the pressure chamber 8 decreases. As soon as he gets smaller is used as the preload (closing pressure) generated by the compression spring 13, the nozzle needle 7 is pressed into the valve seat 6. This will make the Passage to the nozzle holes 31 on the valve seat 6 closed and the Injection process ended. Since the blind hole volume 20 downstream of the Valve seat 6 is negligibly small, can after the end of Injection process practically no fuel in the combustion chamber drops.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzdüse 1, wobei identische bzw. von der Funktion gleichwertige Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 sind bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 Mittel zur Kühlung des Düsenkopfs 3 vorgesehen.Fig. 2 shows a second embodiment of the inventive Fuel injector 1, being identical or of function equivalent parts are provided with the same reference numerals as for the first embodiment. In contrast to the first 1 are in the second The embodiment according to FIG. 2 means for cooling the nozzle head 3 intended.

Zwischen der Haltehülse 4a und dem Düsenkopf 3 ist eine Zusatzhülse 42 angeordnet, welche den Düsenkopf 3 derart umgibt, dass zwischen der Innenwand der Zusatzhülse 42 und der Aussenwand des Düsenkopfs 3 ein ringförmiger Kühlraum 43 entsteht. Die Zusatzhülse 42 stützt sich in den Schultern 41a der Haltehülse 4a ab. Der Düsenkopf 3 stützt sich in der Zusatzhülse 42 ab. Die Verbindung zwischen der Zusatzhülse 42 bzw. dem Düsenkopf 3 einerseits und dem Düsenkörper 2 andererseits erfolgt beispielsweise wie vorne beschrieben mittels der Überwurfmutter 5.An additional sleeve 42 is located between the holding sleeve 4a and the nozzle head 3 arranged, which surrounds the nozzle head 3 such that between the Inner wall of the additional sleeve 42 and the outer wall of the nozzle head 3 annular cooling space 43 is formed. The additional sleeve 42 is supported in the Shoulders 41a of the holding sleeve 4a. The nozzle head 3 is supported in the Additional sleeve 42 from. The connection between the additional sleeve 42 and the Nozzle head 3 on the one hand and the nozzle body 2 on the other hand for example as described above by means of the union nut 5.

Ferner ist eine Kühlleitung 44 vorgesehen, die in den Kühlraum 43 einmündet und durch welche ein Kühlmittel, z. B Wasser oder ein Kühlöl, in den Kühlraum 43 einbringbar ist. Die Kühlleitung 44 ist vorzugsweise als Bohrung ausgebildet. Durch eine zweite, in Fig. 2 nicht sichtbare Kühlleitung, die ebenfalls vorzugsweise als Bohrung ausgestaltet ist und in den Kühlraum 43 einmündet, kann das Kühlmittel aus dem Kühlraum 43 abgeführt werden. Durch diese Massnahme lässt sich der Düsenkopf 3, der im Betriebszustand den höchsten thermischen Belastungen ausgesetzt ist, effektiv kühlen, womit seine Lebensdauer erhöht werden kann.A cooling line 44 is also provided, which opens into the cooling space 43 and through which a coolant, e.g. B water or a cooling oil in which Cooling space 43 can be introduced. The cooling line 44 is preferably a bore educated. By a second cooling line, not visible in FIG. 2, the is also preferably configured as a bore and into the cooling space 43 opens, the coolant can be removed from the cooling space 43. This measure allows the nozzle head 3, which is in the operating state exposed to the highest thermal loads, effectively cooling, with what its lifespan can be increased.

Auch bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel lässt sich der Düsenkopf 3 in sehr einfacher Weise vom Düsenkörper 2 abnehmen, indem die Überwurfmutter 5 gelöst wird und anschliessend der Düsenkopf 3 zusammen mit der Zusatzhülse 42, der Haltehülse 4a und der Überwurfmutter 5 in Schliessrichtung der Düsennadel 7, also nach unten, vom Düsenkörper 2 abgenommen wird.In this second exemplary embodiment, too, the nozzle head 3 in very easily remove from the nozzle body 2 by the Union nut 5 is loosened and then the nozzle head 3 together with the additional sleeve 42, the holding sleeve 4a and the union nut 5 in Closing direction of the nozzle needle 7, i.e. downwards, from the nozzle body 2 is removed.

Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung des unteren Bereichs eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Brennstoffeinspritzdüse 1 mit dem Düsenkopf 3. Im folgenden werden nur die Unterschiede zu den ersten beiden Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ansonsten gelten die Erläuterungen bezüglich des ersten bzw. zweiten Ausführungsbeispiels in sinngemäss gleicher Weise auch für das dritte Ausführungsbeispiel. Identische oder von der Funktion her gleichwertige Teile haben dieselben Bezugszeichen wie bei dem ersten bzw. zweiten Ausführungsbeispiel.Fig. 3 shows a sectional view of the lower region of a third Embodiment of the fuel injector 1 according to the invention the nozzle head 3. In the following only the differences to the first described two embodiments, otherwise apply Explanations regarding the first and second exemplary embodiment in analogously in the same way for the third embodiment. Parts that are identical or functionally equivalent have the same parts Reference numerals as in the first or second embodiment.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist das mit dem Ventilsitz 6a zusammenwirkende Ende 73a der Düsennadel 7 im wesentlichen konisch ausgestaltet und der Ventilsitz 6a ist als Kegelsitz ausgestaltet, der so an das konische Ende 73a der Düsennadel 7 angepasst ist, dass in der geschlossenen Stellung - die in Fig. 3 dargestellt ist - eine Dichtfläche 67 zwischen dem konischen Ende 73a der Düsennadel7 und dem Ventilsitz 6a vorhanden ist. Dieser Flächenkontakt zwischen der Düsennadel 7 und dem Ventilsitz 6a bildet eine besonders zuverlässige und beständige Abdichtung am Ventilsitz 6a, Vorzugsweise wird der Ventilsitz 6a geläppt, um einen möglichst guten Flächenkontakt zwischen der Düsennadel und dem Ventilsitz 6a zu erzielen.In the third embodiment, this is with the valve seat 6a cooperating end 73a of the nozzle needle 7 is substantially conical configured and the valve seat 6a is designed as a conical seat, which is connected to the conical end 73a of the nozzle needle 7 is adapted that in the closed position - which is shown in FIG. 3 - a sealing surface 67 between the conical end 73a of the nozzle needle 7 and the valve seat 6a is available. This surface contact between the nozzle needle 7 and the Valve seat 6a forms a particularly reliable and durable seal on the valve seat 6a, preferably the valve seat 6a is lapped to a best possible surface contact between the nozzle needle and the valve seat To achieve 6a.

Es versteht sich , dass das dritte Ausführungsbeispiel ebenfalls Mittel zum Kühlen des Düsenkopfs 3 aufweisen kann, analog wie es im Zusammenhang mit dem zweiten Ausführungsbeispiel erläutert wurde.It is understood that the third embodiment also means for Cooling of the nozzle head 3 can have, analogous to how it is related was explained with the second embodiment.

In den Figuren 4-6 sind Varianten für die Ausgestaltung des Düsenkopfs 3 dargestellt, die für alle drei Ausführungsbeispiele geeignet sind.FIGS. 4-6 show variants for the configuration of the nozzle head 3 shown, which are suitable for all three embodiments.

Bei der Variante gemäss Fig. 4 weist der Düsenkopf 3 zumindest an einem Teil seiner Aussenfläche eine Wärmeschutzschicht 33 auf, die aus einem Material mit einem kleinen Wärmeleitkoeffizienten, vorzugsweise einer Keramik wie Zikronoxid hergestellt ist. Auch durch diese Massnahme lässt sich der Düsenkopf gegen die hohen thermischen Belastungen schützen. Bei der in Fig. 4 gezeigten Variante umgibt die Wärmeschutzschicht 33 den Düsenkopf 3 entlang seines gesamten Umfangs. In der axialen Richtung gesehen, beginnt die Wärmeschutzschicht 33 etwa auf der Höhe, wo der Düsenkopf 3 aus der Haltehülse austritt, und endet oberhalb der Düsenlöcher 31. Es ist natürlich auch eine solche Ausgestaltung möglich, bei der sich die Wärmeschutzschicht 33 in axialer Richtung gesehen ungefähr über die gesamte Länge des Teils der Aussenfläche des Düsenkopfs 3 erstreckt, der sich ausserhalb der Haltehülse 4 befindet. In Umfangsrichtung des Düsenkopfs 3 gesehen, erstreckt sich die Wärmeschutzschicht 33 dann vorzugsweise nur über einen Teil, beispielsweise die Hälfte, des Umfangs des Düsenkopfs 3, wobei dieser Teil auf der den Düsenlöchern 31 abgewandten Seite des Düsenkopfs 3 liegt.In the variant according to FIG. 4, the nozzle head 3 has at least one Part of its outer surface on a heat protection layer 33, which consists of a Material with a small coefficient of thermal conductivity, preferably one Ceramic like silicon oxide is made. This measure also leaves the nozzle head protect itself against the high thermal loads. At the variant shown in Fig. 4 surrounds the heat protection layer 33 Nozzle head 3 along its entire circumference. In the axial direction seen, the heat protection layer 33 begins approximately at the level where the Nozzle head 3 emerges from the holding sleeve and ends above the nozzle holes 31. Of course, such a configuration is also possible in which the Thermal protection layer 33 seen in the axial direction approximately over the entire length of the part of the outer surface of the nozzle head 3, the is outside of the holding sleeve 4. In the circumferential direction of the Seen nozzle head 3, the heat protection layer 33 then extends preferably only over a part, for example half, of the circumference of the nozzle head 3, this part on the nozzle holes 31st facing away from the nozzle head 3.

Bei der Variante gemäss Fig. 5 ist die Längsbohrung 32 des Düsenkopfs 3 zumindest über einen Teil ihrer Längserstreckung von einer Wärmeschutzschicht 34 begrenzt, die aus einem Material mit einem kleinen Wärmeleitkoeffizienten, vorzugsweise einer Keramik, hergestellt ist. Diese Wärmeschutzschicht 34 kann beispielsweise als eine Hülse ausgestaltet sein, die in die Längsbohrung 32 des Düsenkopfs 3 eingeschoben wird. Durch diese Massnahme lässt sich insbesondere die thermische Belastung des dünneren Bereichs 72 der Düsennadel 7 deutlich reduzieren, was zu einer erhöhten Lebensdauer führt.5, the longitudinal bore 32 of the nozzle head 3 at least over part of its longitudinal extent of one Thermal protection layer 34 bounded by a material with a small Thermal conductivity coefficient, preferably a ceramic is made. This Thermal protection layer 34 can be configured, for example, as a sleeve be inserted into the longitudinal bore 32 of the nozzle head 3. This measure, in particular, allows thermal stress of the thinner area 72 of the nozzle needle 7 significantly reduce what to leads to an increased lifespan.

Bei der Variante gemäss Fig. 6 sind in der Wandung des Düsenkopfs 3 Kühlbohrungen 35 vorgesehen, durch die im Betriebszustand ein Kühlmittel wie Wasser oder ein Kühlöl geleitet wird, um den Düsenkopf 3 zu kühlen und somit seine Lebensdauer zu erhöhen.In the variant according to FIG. 6, there are 3 in the wall of the nozzle head Cooling holes 35 are provided through which a coolant in the operating state such as water or a cooling oil is passed to cool the nozzle head 3 and thus increasing its lifespan.

Es versteht sich, dass die in den Fig. 4-6 beschriebenen Varianten auch miteinander kombinierbar sind. So kann der Düsenkopf 3 beispielsweise zwei Wärmeschutzschichten aufweisen, nämlich sowohl eine Wärmeschutzschicht 33 -wie in Fig. 4- an seiner Aussenfläche, als auch eine Wärmeschutzschicht 34 an seiner die Längsbohrung 32 begrenzenden Innenfläche - wie in Fig. 5 gezeigt. Auch ist es möglich, zusätzlich zu der oder den Wärmeschutzschicht(en) Kühlbohrungen 35 in der Wandung des Düsenkopfs 3 vorzusehen wie sie im Zusammenhang mit Fig. 6 beschrieben sind.It goes without saying that the variants described in FIGS. 4-6 also can be combined with each other. For example, the nozzle head 3 can have two Have heat protection layers, namely both a heat protection layer 33 - as in Fig. 4- on its outer surface, as well as a heat protection layer 34 on its inner surface delimiting the longitudinal bore 32 - as in FIG. 5 shown. It is also possible in addition to the or Heat protection layer (s) cooling holes 35 in the wall of the nozzle head 3 to be provided as described in connection with FIG. 6.

Im Hinblick auf eine hohe Lebensdauer besteht der Düsenkopf 3 aus einem hitzebeständigen Material, das den hohen thermischen Belastungen, die aus der unmittelbaren Nähe zum Verbrennungsraum resultieren, standhalten kann. Geeignete Materialien sind beispielsweise Nickel-Basislegierungen oder Kobalt-HartlegierungenWith regard to a long service life, the nozzle head 3 consists of a heat-resistant material that withstands the high thermal loads that come from withstand the immediate proximity to the combustion chamber can. Suitable materials are, for example, nickel-based alloys or cobalt hard alloys

Alternativ ist es auch möglich, den gesamten Düsenkopf aus einer Keramik, wie beispielsweise Zikronoxid herzustellen.Alternatively, it is also possible to make the entire nozzle head out of one ceramic, such as producing silicon oxide.

Claims (11)

Brennstoffeinspritzdüse für einen Dieselmotor, insbesondere einen Zweitakt-Grossdieselmotor, mit einem Düsenkörper (2) und einem mit dem Düsenkörper (2) verbundenen Düsenkopf (3), der mit einer Längsbohrung (32) versehen ist, und der mindestens ein von der Längsbohrung (32) ausgehendes Düsenloch (31) aufweist, durch das der Brennstoff in einen Verbrennungsraum austreten kann, mit einer im Innern des Düsenkörpers (2) angeordneten Düsennadel (7), die sich bis in die Längsbohrung (32) des Düsenkopfs (3) erstreckt und deren Ende (73;73a) mit einem im Düsenkopf (3) vorgesehenen Ventilsitz (6;6a) derart zusammenwirkt, dass es am Ventilsitz (6,6a) den Durchlass zu dem Düsenloch (31) öffnet oder verschliesst, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkopf (3) abnehmbar mit dem Düsenkörper (2) verbunden ist.Fuel injector for a diesel engine, especially one Large two-stroke diesel engine, with one nozzle body (2) and one with the nozzle body (2) connected nozzle head (3) with a Longitudinal bore (32) is provided, and the at least one of the Has longitudinal bore (32) outgoing nozzle hole (31) through which the fuel can escape into a combustion chamber, with an in Inside the nozzle body (2) arranged nozzle needle (7), which are up extends into the longitudinal bore (32) of the nozzle head (3) and the end thereof (73; 73a) with a valve seat (6; 6a) provided in the nozzle head (3) interacts in such a way that the passage at the valve seat (6,6a) is closed opens or closes the nozzle hole (31), characterized in that that the nozzle head (3) is detachably connected to the nozzle body (2) is. Brennstoffeinspritzdüse nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher der Düsenkopf (3) derart mit dem Düsenkörper (2) verbunden ist, insbesondere mit Hilfe einer Verschraubung, dass er in der Schliessrichtung der Düsennadel (7) vom Düsenkörper (2) entfernbar ist.Fuel injection nozzle according to one of the preceding claims, which connects the nozzle head (3) to the nozzle body (2) in this way is, in particular with the aid of a screw connection, that it is in the Closing direction of the nozzle needle (7) can be removed from the nozzle body (2) is. Brennstoffeinspritzdüse nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Düsennadel (7) in der Längsbohrung (32) des Düsenkopfs (3) ungeführt ist.Fuel injection nozzle according to one of the preceding claims, wherein the nozzle needle (7) in the longitudinal bore (32) of the nozzle head (3) is unguided. Brennstoffeinspritzdüse nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Ventilsitz (6;6a) in der Nähe des Düsenlochs (31) angeordnet ist.Fuel injection nozzle according to one of the preceding claims, wherein the valve seat (6; 6a) is arranged in the vicinity of the nozzle hole (31) is. Brennstoffeinspritzdüse nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem das mit dem Ventilsitz (6) zusammenwirkende Ende (73) der Düsennadel (7) im wesentlichen sphärisch gekrümmt, insbesondere als Halbkugel, ausgestaltet ist. Fuel injection nozzle according to one of the preceding claims, which with the valve seat (6) cooperating end (73) of the Nozzle needle (7) essentially spherically curved, in particular as Hemisphere, is designed. Brennstoffeinspritzdüse nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher das mit dem Ventilsitz (6a) zusammenwirkende Ende (73a) der Düsennadel (7) konisch ausgestaltet ist, und bei welcher der Ventilsitz (6a) als Kegelsitz ausgestaltet ist, der so an das konische Ende (73a) der Düsennadel (7) angepasst ist, dass in der geschlossenen Stellung eine Dichtfläche (67) vorhanden ist.Fuel injection nozzle according to one of the preceding claims, which cooperates with the valve seat (6a) end (73a) of the Nozzle needle (7) is conical, and in which the valve seat (6a) is designed as a conical seat, which is thus attached to the conical end (73a) the nozzle needle (7) is adapted to that in the closed position a sealing surface (67) is present. Brennstoffeinspritzdüse nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Mittel zur Kühlung des Düsenkopfs (3) vorgesehen sind.Fuel injection nozzle according to one of the preceding claims, means for cooling the nozzle head (3) are provided. Brennstoffeinspritzdüse nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Düsenkopf (3) zumindest an einem Teil seiner Aussenfläche eine Wärmeschutzschicht (33), insbesondere aus Keramik, aufweist.Fuel injection nozzle according to one of the preceding claims, wherein the nozzle head (3) at least on a part of its outer surface has a heat protection layer (33), in particular made of ceramic. Brennstoffeinspritzdüse nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Längsbohrung (32) des Düsenkopfs (3) zumindest über einen Teil ihrer Längserstreckung von einer Wärmeschutzschicht (34), insbesondere aus Keramik, begrenzt ist.Fuel injection nozzle according to one of the preceding claims, wherein the longitudinal bore (32) of the nozzle head (3) at least one Part of its longitudinal extent by a heat protection layer (34), especially ceramic. Brennstoffeinspritzdüse nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Düsenkopf (3) aus Keramik besteht.Fuel injection nozzle according to one of the preceding claims, wherein the nozzle head (3) consists of ceramic. Dieselmotor, insbesondere Zweitakt-Grossdieselmotor, mit einer Brennstoffeinspritzdüse gemäss einem der vorangehenden Ansprüche.Diesel engine, especially a large two-stroke diesel engine, with one Fuel injection nozzle according to one of the preceding claims.
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