FI107470B - Polttoaineen ruiskutussuutin polttomoottoria varten - Google Patents

Description

107470

Polttoaineen ruiskutussuutin polttomoottoria varten - Bränsleinjektor för en förbränningsmotor

Esillä oleva keksintö liittyy polttoaineen ruiskutussuuttimeen polttomoottoria varten, 5 erityisesti suurta kaksitahtista dieselmoottoria varten, jossa suuttimessa on sylinteri-kanteen asennettava ulkorunko ja suuttuneen päättyvä läpimenevä polttoainekanava, ja jossa on luistin ohjaimessa pituussuuntaan siirtyvä venttiilin luisti, johon esijännitetty puristusjousi vaikuttaa venttiilin istukkaa kohti osoittavaan suuntaan ja johon polttoainekanavassa olevan polttoaineen paine vaikuttaa vastakkaiseen suuntaan, 10 rungossa akselin suuntaan siirtyvä ensimmäinen mäntä, joka sijaitsee puristusjousen toisessa päässä ja jonka ensimmäinen pinta on poispäin jousesta, ja joka yhdessä kiinteän komponentin kanssa rajaa kanavan kautta polttoainekanavaan yhteydessä olevan ensimmäisen painekammion, jolloin mainittu puristusjousi ohjaa ensimmäistä mäntää ääriaseman suuntaan, jossa ensimmäisessä painekammiossa on minimitila-15 vuus.

Tätä lajia olevassa ruiskutussuuttimessa, jota on selitetty tanskalaisessa patentissa nro 152 619, vastaten japanilaista patenttia nro 1851989, kanava polttoainekanavasta ensimmäiseen painekammioon on suunniteltu kuristuskanavaksi, niin että kammion paine viiveellä noudattaa polttoainekanavassa vallitsevaa painetta. Kun polttoaineen 20 paine kasvaa ruiskutusvaiheen aikana, paine kasvaa myös painekammiossa, niin että ensimmäinen mäntä painuu sulkevaa jousta kohti lisäten voimaa, jolla jousi vaikuttaa venttiilin luistiin sen istukkaa kohti, joka lisää ruiskutussuuttimen sulkemispainetta.

Tällä korjataan ongelma, jossa sulkemispaine, eli paine jolla venttiilin luisti liikkuu istukkaansa kohti jakelujakson lopussa, tavallisesti on pienempi kuin avaamispaine, 25 eli polttoainekanavassa vallitseva paine, jolla venttiilin luisti nostetaan istukastaan jakelujakson alussa. Pienempi sulkemispaine johtuu siitä, että ruiskutussuuttimen ollessa kiinni-asennossa, polttoaineen paine vaikuttaa venttiilin luistin teholliseen pinta-alaan, joka on pienempi kuin silloin kun venttiilin luisti on auki-asennossaan, jolloin paine myös vaikuttaa istukan pinnan alapuolella olevaan luistin alaan.

30 Tanskalaisessa patentissa esitetyssä ruiskutussuuttimessa ensimmäinen mäntä suorittaa jatkuvia säätöliikkeitä ruiskutussuuttimen jakelujakson aikana ja välittömästi sen jälkeen, joka voi johtaa männän ohjauspintojen huomattavaan kulumiseen ja siitä johtuvaan vuotoon painekammiosta. Jokaisen jakelujakson lopuksi puristusjousi painaa ensimmäisen männän takaisin ääriasemaan, jossa painekammiossa on mi-35 nimimäärä polttoainetta, niin että puristusjousen hydraulinen kuormitus ei vaiku- 2 107470 ta ruiskutussuuttimen avaamispaineeseen.

Tiedetään, että puristuspaine moottorin sylinterissä riippuu moottorin kuormasta, niin että täydellä kuormalla paine on oleellisesti suurempi kuin pienillä kuormilla. Täydellä kuormalla puristuspaine voi esimerkiksi olla 120 bar, kun taas tyhjäkäyn-5 tikuormalla puristuspaine on noin 40 bar.

Kun venttiilin luisti on kiinni-asennossaan, moottorin sylinterin paine leviää suut-timen reikien kautta ja edelleen istukan pinnan alapuoliselle luistin alueelle, eli luistin siihen osaan, joka on suuttimen puolella venttiilin istukkaa. Tämän vuoksi vallitseva puristuspaine vaikuttaa venttiilin luistiin voimalla auki-suuntaan. Moot-10 torin kuorman myötä kasvava puristuspaine johtaa siten tunnettujen ruiskutussuut-timien avaamispaineen pienenemiseen moottorin kuorman kasvaessa. Suuren kaksitahtisen dieselmoottorin tyypillisessä polttoaineen ruiskutussuuttimessa avaamis-paine voi pudota esimerkiksi tyhjäkäyntikuorman arvosta 400 bar moottorin täyden kuorman arvoon 325 bar. Pienempi avaamispaine täydellä kuormalla ei edistä 15 polttoaineen sumuttumista ruiskutusjakson alussa.

Moottorin pienillä kuormilla polttoaineen paine ruiskutussuuttimessa määräytyy sen avaamispaineesta, koska polttoainepumput syöttävät niin pienen määrän polttoainetta, että suuttimen virtausvastuksella ei ole mitään vaikutusta polttoaineen paineeseen. Sitä vastoin moottorin suuremmilla kuormilla pumpuilta syötetyt polt-20 toainemäärät ovat niin suuret, että suuttimien virtausvastus määrää polttoaineen paineen ruiskutussuuttimessa, eli tässä tapauksessa polttoaineen paine on oleelli-•; · : sesti suurempi kuin ruiskutussuuttimen avaamispaine.

Tunnetuissa ruiskutussuuttimissa avaamispaineen määrää puristusjousen esikuormi-tus. Jousien valmistukseen liittyy määrättyjä tuotantotoleransseja, joka johtaa sii-’. ’ · 25 hen, että polttomoottoreissa kaikki polttoaineen ruiskutussuuttimet eivät välttämättä ole säädetty samaan avaamispaineeseen. Ruiskutussuuttimien avaamispaineiden t : vaihtelut käyvät usein paljon korostetummaksi moottorin pitkän käyttöajan jälkeen, kun jouset käytössä löystyvät, eli kun ne menettävät osan jousivoimastaan. Näin ollen ruiskutussuuttimien avaamispaineissa esiintyy muutoksia ajan funktiona, joka 30 takia puristusjouset on tarkastettava ja kiristettävä uudelleen säännöllisin välein, . niin että säilytetään moottorin tyydyttävä toiminta. Tämä on työtä vaativaa, ei lain- '. Ϊ kaan toivottavaa.

:'. Keksinnön tavoitteena on aikaansaada polttoaineen ruiskutussuutin, jossa on suu rempi avaamispaine moottorin suuremmilla kuormilla, ja joka vaatii vähemmän • 35 huoltoa.

3 107470

Kun tämä tavoite pidetään mielessä, keksinnön mukaiselle ruiskutussuuttimelle on tunnusomaista, että jousi on voimaa välittävässä yhteydessä toiseen mäntää, jonka toinen pinta osoittaa jousesta poispäin ja joka muodostaa toisen painekammion päätyseinän, että liikkuessaan poispäin mainitusta ääriasemasta ensimmäinen mäntä 5 avaa virtausyhteyden ensimmäisen ja toisen painekammion välille, että toisella pai- nekammiolla on suurempi tehollinen poikkiala kuin ensimmäisellä kammiolla, ja että kuristettu poistokanava yhdistää toisen painekammion poistoon.

Kuten edellä mainittiin, moottorin kuorman kasvaessa polttoainekanavan paine kasvaa suuttunen virtausvastuksen johdosta. Näin olen myös ensimmäisen polttoai-10 nekanavan paine kasvaa, joka aiheuttaa ensimmäisen männän siirtymisen, mikä avaa virtausyhteyden ensimmäisen ja toisen kammion välillä, ja toiseen paine-kammioon virtaa eräs polttoainemäärä. Koska tällä painekammiolla on suurempi tehollinen poikkiala kuin ensimmäisellä kammiolla, toisessa painekammiossa vaikuttavan paineen kasvaminen johtaa ensimmäisen männän palautumisen ääriase-15 maansa, jossa on polttoaineen minimitilavuus, ja samalla toisessa painekammiossa olevan polttoainemäärä suljetaan, koska ensimmäinen mäntä katkaisee kammioiden välisen virtausyhteyden. Koska toinen mäntä on voimaa välittävässä yhteydessä jouseen, viimeksi mainittu lyhenee samaa tahtia kammioiden täyttyessä, jolloin jousivoima kasvaa. Pientä poistuvaa polttoainemäärää lukuunottamatta polttoaine 20 pysyy suljettuna painekammioon, kunnes polttoaineen ruiskutussuutin jälleen on aktivoitava uutta polttoaineen ruiskutusta varten, ja siten jousen suurempi voima säilyy, josta ruiskutussuuttimelle saadaan sekä suurempi avaamispaine että suu-•; · · i rempi sulkemispaine.

: ’ Jos polttoainekanavan suurin paine seuraavan ruiskutusjakson aikana on suurempi 25 moottorin kuorman kasvun takia, polttoaineen paine ensimmäisessä polttoaineka-: i navassa muodostaa ensimmäiseen mäntään voiman, joka on suurempi kuin vastus- *·.·.· tava jousivoima, joka johtaa ensimmäisen männän siirtymiseen niin, että se avaa : V. kammioiden välisen virtausyhteyden, kunnes toisessa painekammiossa vallitseva paine on muodostanut suuremman jousivoiman, joka on hieman suurempi kuin 30 polttoaineen paine ensimmäisen painekammion tehollisella poikkialalla. Kasvanut jousivoima palauttaa sitten ensimmäisen männän jälleen ääriasemaansa, jossa # , kammioiden välinen virtausyhteys on poikki.

• · • · · ;: Kuristettu poistokanava aikaansaa polttoaineen jatkuvan pienen määrän poistumi- : . sen toisesta painekammiosta. Tällä varmistetaan, että jousen kuormitus myös pie- 35 nenee, kun moottorin kuorma ja siten suurin paine polttoainekanavassa pienenee.

2'. Ellei kuorma pienene, poistettu polttoainemäärä korvataan uudella polttoaineella :. ’ ·: seuraavan ruiskutusjakson aikana, koska polttoaineen poistuminen aiheuttaa pai- 4 107470 neen vähäisen alenemisen toisessa painekammiossa, niin että ensimmäinen mäntä jälleen voi avata virtausyhteyden.

Ruiskutussuuttimen avaamispaine määrätyllä kuormalla moottorin kuormitusalueen yläpäässä riippuu ensimmäisen kammion tehollisesta poikkialasta. Koska sellainen 5 pinta-ala voidaan tehdä hyvin tarkoin toleranssein, moottorin kaikki polttoaineen ruiskutussuuttimen säätyvät automaattisesti samoihin avaamis-ja sulkemispainei-siin, koska puristusjousien ominaiskäyrien valmistuksesta johtuvat vaihtelut ja jousien erilainen löystyminen käyttöjakson aikana kompensoidaan puristamalla jousia kokoon, kunnes ne tuottavat saman jousivoiman, joka säätyy ruiskutussuuttimissa 10 vallitsevan polttoaineen suurimman paineen mukaan. Tämä säätö tapahtuu automaattisesti moottorin käydessä, ja tällä vältetään olennainen osa ruiskutussuuttimi-en määrävälein käsin tehtävästä säädöstä.

Virtausyhteys voidaan varustaa sivuaukolla, joka voidaan sulkea tai avata ensimmäisen männän liikkeen avulla, mutta edullisesti ensimmäisessä männässä on is-15 tukkaosuus, joka katkaisee virtausyhteyden ensimmäisen ja toisen painekammion väliltä nojatessaan kiinteän komponentin vastaavaan istukkaosuuteen. Sellaiset is-tukkaosuudet ovat osoittautuneet ruiskutussuuttimissa hyvin luotettaviksi monien vuosien ajan, ja niillä saadaan täsmällisesti määritelty sulku, joka kestää suuria paine-eroja.

20 Poistokanava voi sopivasti olla kooltaan niin pieni, että moottorin täydellä kuormalla moottorin jakson aikana poistettu tilavuus vaihtelee toisten painekammion puo-•: · ·Ien tilavuuden ja kahdeskymmenesosatilavuuden välillä. Jos poistettu määrä kasvaa :* ·' suuremmaksi kuin puolet, niin erityisesti moottorin pienillä kuormilla käy vaikeaksi . ·: ·. saada haluttu suurempi avaamispaine, ja lisäksi männän liikkeet käyvät pitkiksi ja /·. , 25 niitä esiintyy usein, koska toinen painekammio on täytettävä uudestaan jokaisen « · * ruiskutusjakson osalta, myös kun moottorin kuorma pysyy vakiona. Jos poistettu *·.*’. tilavuus on pienempi kuin kahdeskymmenesosa, avaamispaine laskee hankalan hi- • · ♦ taasti moottorin kuorman äkillisesti pienetessä. Mainitut poistosuhteet pätevät moottorin täydellä kuormalla.

30 Eräässä suoritusmuodossa ensimmäisen painekammion tehollinen poikkiala voi olla . .·. pienempi kuin venttiilin luistin avaama ala. Tämä johtaa siihen, että ensimmäinen • · mäntä pysyy edellä mainitussa ääriasemassaan moottorin pienillä kuormilla, kun '. . polttoaineen paine määräytyy ruiskutussuuttimen avaamispaineen perusteella, joka ' muodostuu pelkästään jousen mekaanisen esikuormituksen avulla. Vasta kun polt- : ‘ 35 toaineen paine kasvaa moottorin kuorman kasvaessa, ensimmäisen kammion tehol- . ·. · liseen poikkialaan kohdistuva paine aiheuttaa voiman, joka voi voittaa jousivoiman _ . ja siirtää ensimmäisen männän pois ääriasemastaan.

s 107470

Toisen painekammion tehollinen poikkiala on edullisesti monta kertaa suurempi kuin ensimmäisen kammion poikkiala. Tämä johtaa siihen, että toisen painekammion paine on yhtä monta kertaa pienempi kuin ensimmäisessä kammiossa vallitseva paine, kun toisen männän jouseen ja siten ensimmäiseen mäntään vaikuttava voima 5 kumoaa ensimmäiseen mäntään vastakkaiseen suuntaan vaikuttavan polttoaineen voiman. Näin ollen toisen kammion suuri tehollinen poikkiala johtaa toisen kammion sulkemiseen edullisella pienellä kammion paineella, joka johtaa suhteellisen pieneen paine-eroon poistokanavan päiden välillä, joka näin ollen aiheuttaa polttoaineen pienen poistomäärän toisesta painekammiosta. Toisen kammion suuri pinta-10 ala tuottaa myös sen edun, että kammio täyttyy suurella polttoainetilavuudella toisen männän määrätyllä liikkeellä ja vastaavalla jousen kokoon puristumisella. Nämä kummatkin seikat osaltaan vaikuttavat siihen, että jousen teho muuttuu vain vähän, kun ruiskutussuutin on kiinni-asennossaan kahden ruiskutusjakson välissä.

Molemmat männät voidaan sijoittaa lähinnä suutinta.olevaan jousen päähän, koska 15 ensimmäisen männän suhteen kiinteä komponentti tällöin muodostuu venttiilin luistista. Sellaisen rakenteen tuloksena männät osallistuvat venttiilin luistin säätö-liikeisiin. Tässä tapauksessa männät toimivat luistin kasvaneena massana, joka muodostaa ruiskutussuuttimelle hitaammat säätöliikkeet. Koska tätä tavallisesti pidetään haittana, ensimmäinen mäntä voidaan vaihtoehtoisesti tehdä jousen vastak-20 kaiseen päähän. Tästä on se haitta, että painekammioiden välisestä virtausyhteydes-tä tulee pidempi ja suhteellisen vaikeasti valmistettava. Edullisessa suoritusmuodossa, jossa vältetään nämä haitat ja joka on yksinkertainen valmistaa, ruiskutus-•: · ·: suutin muodostetaan niin, että puristusjousi sinänsä tunnetulla tavalla asennetaan :· .* kahden jousiohjaimen väliin, jotka voivat liikkua pituussuunnassa keskeisellä • « . ·: *. 25 työntöelimellä, joka on rungossa kiinteä, että toinen mäntä muodostetaan ylempään t! _ jousiohjaimeen, joka on suuttimesta poispäin, ja jossa on alempi putken muotoinen ' . seinä, joka puristavasti/tiivistävästi ympäröi työntöelintä, sekä ylempi putken muotoinen seinä, jolla on suurempi sisähalkaisija kuin alemmalla seinällä ja joka • * *** ' puristavasti/tiivistävästi ympäri ensimäistä mäntää, sekä seinät toisiinsa yhdistävä 30 välielin, jonka yläpinta muodostaa toisen pinnan, että ensimmäinen mäntä on renkaan muotoinen ja suljettu työntöelimen ja toisen männän yläseinän väliin, ja että sillä on sisäänpäin osoittava laippa, jonka yläpinta muodostaa ensimmäisen, istuk-: kaosuuteen sisäänpäin liittyvän pinnan, ja että työntöelimen vastaava istukkaosuus . ‘ ' osoittaa alaspäin ja on sijoitettu polttoainekanavaan liittyvän läpimenevän kanavan ,. 35 ja pienemmän halkaisijan alemman alan väliin, joka muodostaa kahden kammion välisen virtausyhteyden.

« 1 » .' ’· Poistokanava voidaan muodostaa riippumattomana elimenä, esimerkiksi toisen ! ! männän läpi toiseen kammioon johtavan pienen reiän muodossa, mutta edullisesti 6 107470 poistokanava muodostuu toisen männän kahden seinän ja vastaavasti ensimmäisen männän ja työntöelimen välissä olevista puristavista/tiivistävistä renkaan muotoisista raoista, joita sinällään ei helposti pystytä tekemään täysin painetiiviiksi. Poistetun polttoaineen määrä voitelee samalla toisiaan vastaan liukuvia pintoja.

5 Seuraavassa selitetään yksityiskohtaisemmin keksinnön suoritusesimerkkiä piirustukseen viitaten, jossa: kuva 1 esittää keksinnön mukaisen polttoaineen ruiskutussuuttimen osittaisen pitkittäisleikkauksen; kuva 2 esittää suuremmassa mittakaavassa osan kuvasta 1, jossa esitetään puristus-10 jousi ja siihen liittyvät elimet; ja kuva 3 esittää käyrästössä moottorin kuorman ja tunnettua tyyppiä olevien ja vastaavasti keksinnön mukaisten ruiskutussuuttimien avaamispaineen välisen yhteyden.

Kuva 1 esittää polttoaineen ruiskutussuuttimen, joka yleisesti on merkitty viitenu-15 merolla 1, ja jossa on ulkorunko 2 sylinterikanteen asentamista varten. Runko on pitkänomainen ja sen yläpäässä on asennuselin 3, joka ulottuu sivusuuntaan, ja joka pulttien avulla kanteen kiinnitettynä puristaa rungon alapäässä olevan kosketuspinnan 4 kanteen muodostettuun vastaavaan kosketuspintaan. Esittämättä oleva polttoainepumppu tai vastaava lähde, josta jaksollisesti syötetään korkeassa paineessa 20 olevaa polttoainetta, on kytketty painejohdolla ruiskutussuuttimen yläpäässä olevaan polttoaineen sisäänmenoon 5, josta polttoainekanava 6 kulkee keskeisesti ( ( « • ', ruiskutussuuttimen läpi suuttimeen 7, jossa olevasta keskeisestä ontelosta 8 esittä- : (: mättä olevat suutinreiät lähtevät polttoaineen ruiskuttamiseksi moottorin sylinteriin.

« ·

Polttoainekanavassa voi olla venttiili, joka avataan esilämmitetyn polttoaineen kier-25 rättämiseksi ruiskutussuuttimessa ruiskutusjaksojen välillä. Polttoainekanava kul- • ♦ kee työntöelimen 9 muodossa olevan kiinteän komponentin läpi, joka ylöspäin koskettaa rungossa paikallaan pysyvää elintä 10, ja joka alaspäin koskettaa lujasti rungossa paikallaan pysyvää luistin ohjainta 12 vastaan puristuvaa välielintä 11. Venttiilin luisti 13 on järjestetty niin, että se pituussuunnassa voi siirtyä luistin oh-: 30 jaimen keskeisessä reiässä 12’, ja niin että sen toinen pää ympäröi välielimen alas päin osoittavaa sylinterin muotoista osaa 1Γ. Ohjainreikä keskittää luistin niin, että ,,' venttiilin luistin alapäässä oleva ja neulaksi muotoiltu renkaan muotoinen kartio- mainen istukkapinta 14 luistin ohjaimen 12 vastaava venttiili-istukka ovat samankeskiset. Kun venttiilin luisti on kiinni-asennossaan, jossa istukkapinta puristuu ·, 35 luistin ohjaimen venttiili-istukkaa vastaan, neulan kärki ulottuu suuttimen keskei- 7 107470 seen onteloon, johon siihen kohdistuu moottorin sylinterin paine, joka leviää suut-timen reikien kautta onteloon ja vaikuttaa venttiilin luistiin avaavaan suuntaan kohdistuvalla voimalla. Venttiilin luistin alapää ja luistin ohjain 12 rajaavat paine-kammion 15, joka viistojen reikien 16 kautta on yhteydessä polttoainekanavaan 6.

5 Venttiilin luistin alaspäin osoittavaan, renkaan muotoiseen päätypintaan, jota alapäässä sisäänpäin rajoittaa neula, vaikuttaa kammiossa 15 vallitseva polttoaineen paine, koska polttoaineen paine vaikuttaa venttiilin luistiin avaamissuuntaan kohdistuvalla voimalla. Venttiilin luistin avaama pinta-ala määräytyy oleellisesti sylinterin muotoisen osan 1Γ ulkohalkaisijan ja ohjaimen reiän 12’ sisähalkaisijan väli-10 sestä erosta.

Venttiilin luistia kuormitetaan myös sulkevaan suuntaan, eli alaspäin kohti venttiilin istukkaa, puristusjousen 17 avulla, jonka yläpää koskettaa työntöelimelle 9 liikkuvasti asennettua ylempää jousiohjainta 18, ja jonka alapää on tuettu samaten työntöelimelle 9 liikkuvasti asennettuun alempaan jousiohjaimeen 19, joka tukeu-15 tuu raoin varustettuun työntöholkkiin, jonka alapää koskettaa venttiilin luistilla 13 olevaa ylöspäin osoittavaa laippaa. Näin jousivoima välittyy jousiohjaimen 19 ja työntöholkin 20 kautta venttiilin luistiin 13.

Työntöelimen 9 yläosalle on akselin suuntaan siirtyvästi asennettu renkaan muotoinen ensimmäinen mäntä 21. Männän liukupinnan 22 (kuva 2) sisähalkaisija on sovi-20 tettu työntöelimellä olevaan vastakkaiseen ohjauspintaan 23 niin, että pintojen välinen renkaan muotoinen rako on riittävän kapea, jotta mäntä tiivistävästi ympäröisi työntöelintä. Ohjauspinta 23 päättyy alaspäin sylinterin muotoiseen syvennykseen, joka on työstetty työntöelimeen ja joka kanavan 24 kautta on yhteydessä työntöeli- i ; : men keskeiseen polttoainekanavaan 6. Syvennys liittyy alaspäin sylinterin muotoi- ·', · 25 seen osuuteen 25, jolla on pienempi ulkohalkaisija kuin ohjauspinnalla 23. Osuuden ; ‘'. 25 alapuolella työntöelimessä on renkaan muotoinen, kartiomainen alaspäin osoit- ; ·* tava istukkaosuus 26.

«·· • · « « -

Ensimmäisessä männässä 21 on alempi sisäänpäin osoittava laippa 27, jossa on kartion muotoinen ylöspäin osoittava osuus 26’, joka voi puristavasti/tiivistävästi 30 nojata istukkaosuuteen 26. Syvennyksen ja sylinterin muotoisen osuuden 25 rinnalla olevalla alueella ensimmäinen mäntä ja työntöelin rajaavat ensimmäisen paine-: kammion 28, jonka tehollinen poikkiala määräytyy osuuden 25 ja ohjauspinnan 23 ‘’ halkaisijoiden erosta. Tehollinen poikkiala sijoittuu laipan 27 yläpinnalle, eli en- .. ‘ simmäiselle jousesta poispäin osoittavalle pinnalle, niin että kanavan 24 kautta en- * i 35 simmäiseen painekammioon syötetty polttoaineen paine vaikuttaa ensimmäiseen « mäntään alaspäin kohdistuvalla voimalla.

I

' t Ylempään jousiohjaimeen 18 on muodostettu samaa kappaletta oleva toinen mäntä < ( 8 107470 29, joka käsittää renkaan muotoisen välielimen 30, jolloin välielimeen liittyy alempi putken muotoinen seinä 31 ja ylempi putken muotoinen seinä 32. Alaseinän 31 sisäpuoli koskettaa puristavasti/tiivistävästi ja pituussuunnassa liikkuvasti työn-töelimen 9 sylinterin muotoista toista ohjauspintaa 33, ja yläseinän 32 sisäpuoli 5 koskettaa puristavasti/tiivistävästi ja akselin suunnassa liikkuvasti ensimmäisen männän 21 ulkopuolta. Ensimmäinen ja toinen mäntä sekä työntöelin 9 rajaavat yhdessä toisen painekammion 34, jonka tehollinen poikkiala määräytyy alaseinän 32 ja yläseinän 32 sylinterin muotoisten sisäsivujen halkaisijoiden erosta. Työntöeli-men ulkosivulle muodostettu sylinterin muotoinen syvennys, joka on sijoitettu välitit) tömästi istukkaosuuden 26 alapuolelle, muodostaa virtausyhteyden 35 painekam-mioiden välille, kun ensimmäinen mäntä on siirtynyt pois istukkaosuudelta 26.

Laipan 27 alapuolella voi olla yksi tai useampia ulokkeita tai renkaan muotoisia, leikkauksin varustettuja ulokkeita, jotka pistävät toisen painekammion 34 osan säteen suuntaisesti kohdistettuna virtausyhteyteen 35 liittyvään ulokkeeseen, kun ulo-15 ke nojaa välielimen 30 yläsivuun. Vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa, jota ei ole esitetty, uloke voi olla renkaan muotoinen, ja alaseinän 31 sisäsivulla voi olla pienempi halkaisija kuin kauluksen 27 sisäsivulla, niin että toisen painekammion se osa, joka sijaitsee lähinnä virtausyhteyttä 35, omaa ylöspäin tehollisen poikkialan, joka on avoimessa yhteydessä virtausyhteyteen 35, kun laipan 27 uloke nojaa vä-20 lielimen 30 yläsivuun estäen yhteyden painekammion 34 muuhun osaan. Kun vir-tausyhteydessä 35 paine nousee sopivasti, tämä tehollinen pinta-ala saattaa toisen männän 29 liikkumaan poispäin ensimmäisestä männästä 21, jolloin se samanaikaisesti paljastaa toisen painekammion koko tehollisen poikki-alan.

’: : Toinen painekammio 34 on jatkuvassa yhteydessä kuristettuun poistokanavaan, jo- : '.; 25 ka muodostuu puristavasta/tiivistävästä renkaan muotoisesta raosta yläseinän 32 ja : ensimmäisen männän sylinterin muotoisen ulkosivun välillä, sekä puristavas- :' ·. · ti/tiivistävästä renkaan muotoisesti raosta alaseinän 31 ja työntöelimen ohjauspin- . nan 33 välillä.

» · · « · · • * * *·’ Seuraavassa selitetään miten mainitut kaksi mäntää automaattisesti muodostavat 30 puristusjousen 17 halutun jousivoiman. Kun moottori sammutetaan, eikä polttoai-nekanavassa 6 ole painetta, männät ovat piirustuksessa esitetyssä asemassa, jossa puristusjousi tehtaalla asetetulla esikuormalla puristaa toista mäntää 29 ylöspäin • : nojaamaan ensimmäiseen mäntään 21, joka välittää jousivoiman työntöelimeen 9 istukkaosuuksien 26 ja 26’ kautta.

; ’ · · 35 Kun moottori käynnistetään ja kuorma kasvaa, polttoainekanavan 6 paine nousee jokaisen ruiskutusjakson aikana suurimpaan paineeseen, joka pienillä kuormilla • ‘ · vastaa ruiskutussuuttimen avaamispainetta, ja joka suuremmilla kuormilla määräy- 9 107470 tyy suutinreikien virtausvastuksesta. Näin ollen polttoainekanavan suurin paine kasvaa moottorin kasvavilla kuormilla.

Polttoainekanavan 6 paine leviää kanavan 24 kautta ensimmäiseen painekammioon 28, ja kun siinä paine saavuttaa tason, jossa ensimmäisen männän alaspäin kohdis-5 tuva voima voittaa ennalta asetetun jousivoiman, ensimmäinen mäntä liikkuu jousta kohti, joka puristuu jousiohjainten 18 ja 19 väliin, ja samalla polttoaine virtaa vir-tausyhteyden 35 kautta toiseen painekammioon, jossa paine kasvaa tasolle, joka palauttaa ensimmäisen männän 21 koskettamaan istukkaosuutta 26, toisen männän 29 jäädessä sellaiseen asemaan, jossa jouseen kohdistuu ylimääräinen kuormitus.

10 Jos polttoainekanavan 6 paine seuraavilla ruiskutusjaksoilla kasvaa suuremmaksi, männän liikkeet toistetaan, niin että jouselle 17 annetaan kuorma, joka lineaarisesti riippuu polttoainekanavan 6 maksimipaineesta.

Puristavien/tiivistävien renkaan muotoisten rakojen läpi poistuu jatkuvasta pieni määrä polttoainetta toisesta painekammiosta, jolloin polttoaine johdetaan poisto-15 aukkoon (ei esitetty) rungon 2 sisäisen ontelon kautta.

Tällä tavalla keksinnön mukainen ruiskutussuutin aikaansaa jousivoiman ja siten avaamispaineen, joka kasvaa moottorin kuorman kasvaessa, kuten kuvassa 3 on esitetty. Tämän avulla avaamispainetta voidaan laskea moottorin pienillä kuormilla, koska ruiskutussuutin automaattisesti muodostaa täydellä kuormalla tarvittavan 20 suuren avaamispaineen. Näin ollen puristusjousi voidaan edeltä käsin valmistaa esikuormituksella, joka antaa pienillä kuormilla antaa avaamispaineeksi noin 200 bar, joka edistää moottorin stabiilia käyntiä osittaiskuormilla, ja samalla avaamis-paine suurilla kuormilla on suurempi kuin tunnetuissa ruiskutussuuttimissa, joka ( ; edistää polttoaineen hyvää sumuttumista ruiskutusjakson alussa.

• · · .·. t 25 Edellä olevan keskeisen reitin sijasta polttoainekanava 6 voi tunnetulla tavalla käsit-* * . . tää joukon kanavia, jotka ulottuvat kiinteässä välielimessä jousen ulkosivua pitkin, » · · ja jotka päättyvät painekammioon 15 luistin ohjaimessa olevien viistojen kanavien • · · _ kautta. Tällä rakenteella venttiilin luistin avaama pinta-ala määräytyy neulaa ympäröivän alaspäin osoittavan renkaan muotoisen päätypinnan avulla.

Claims (4)

10 107470

1. Polttoaineen ruiskutussuutin (1) polttomoottoria varten, erityisesti suurta kaksitahtista dieselmoottoria varten, jossa suuttimessa on sylinterikanteen asennettava ulkorunko (2) ja suuttimeen (7) päättyvä läpimenevä polttoainekanava (6) ja jossa 5 on luistin ohjaimessa (12) pituussuuntaan siirtyvä venttiilin luisti (13), johon esijännitetty puristusjousi (17) vaikuttaa venttiilin istukkaa kohti osoittavaan suuntaan ja johon polttoainekanavassa olevan polttoaineen paine vaikuttaa vastakkaiseen suuntaan, rungossa akselin suuntaan siirtyvä ensimmäinen mäntä (21), joka sijaitsee puristusjousen toisessa päässä ja jonka ensimmäinen pinta on poispäin jousesta ja 10 joka yhdessä kiinteän komponentin (9) kanssa rajaa kanavan (24) kautta polttoaine-kanavaan yhteydessä olevan ensimmäisen painekammion (28), jolloin mainittu puristusjousi ohjaa ensimmäistä mäntää ääriaseman suuntaan, jossa ensimmäisessä painekammiossa on minimitilavuus, tunnettu siitä, että jousi on voimaa välittävässä yhteydessä toiseen mäntään (29), jonka toinen pinta osoittaa jousesta poispäin ja jo-15 ka muodostaa toisen painekammion (34) päätyseinän, että liikkuessaan poispäin mainitusta ääriasemasta ensimmäinen mäntä (21) avaa virtausyhteyden (35) ensimmäisen ja toisen painekammion välille, että toisella painekammiolla (34) on suurempi tehollinen poikkiala kuin ensimmäisellä kammiolla (28) ja että kuristettu poisto-kanava yhdistää toisen painekammion poistoon.

2. Bränsleinjektor enligt patentkrav 1, kännetecknad av att den första koiven (21) har en sätesdel (26') som bryter strömningsförbindelsen (35) mellan den första 5 och den andra kammaren da den berör motsvarande sätesdel (26) i den fasta kompo-nenten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polttoaineen ruiskutussuutin, tunnettu siitä, että ensimmäisellä männällä (21) on istukkaosuus (26’), joka katkaisee ensimmäisen ; : ja toisen kammion välisen virtausyhteyden (35) koskettaessaan kiinteässä kompo- :'. ‘. nentissa olevaa vastaavaa istukkaosuutta (26).

3. Bränsleinjektor enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av att utloppskana-lens storlek begränsats sa att med full motorbelastning utgör volymen som avlägsnas under ett motorvarv mellan 1/2 och 1/20 av den andra tryckkammarens (34) volym.

4. Bränsleinjektor enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknad av att den första tryckkammaren (28) har en mindre effektiv tväryta än den yta som ventil-gliden öppnar.

5. Bränsleinjektor enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknad av att den andra tryckkammaren (34) har en effektiv tväryta som är flera ganger större än 15 den första kammarens (28) tväryta.

6. Bränsleinjektor enligt nägot av patentkraven 1-5, kännetecknad av att tryck-fjädem (17) monterats pä i och för sig känt sätt mellan tvä fjädergejder (18, 19), vilka är rörliga i längdriktningen längs ett centralt skjutorgan (9), som är stationärt i höljet, att den andra koiven (29) bildats i den Övre fjädergejden (18) som vetter bort 20 frän mimstycket (7), och har en nedre rörformig vägg (31) som omger skjutorganet : pressande/tätande, samt en Övre rörformig vägg (32), som har en större inre diameter än den nedre väggen och som omger den första koiven (21) pressande/tätande, samt • · . ett sammanfogande mellanstycke (30), vars Övre yta bildar en andra yta, att den • · " första koiven (21) är ringformad och sluten mellan skjutorganet och den andra koi- • · j·1 25 vens övre vägg och den har en nedre inätriktad fläns (27), vars övre yta bildar en ; 1 första yta som ansluter sig inät tili sätesdelen (26'), och att skjutorganets motsvaran de sätesdel (26) pekar nedät och placerats mellan den tili bränslepassagen (6) anslut-**: na genomgäende kanalen (24) och det nedre omrädet med mindre diameter, som **: bildar nämnda strömningsförbindelse (35) mellan de tvä kamrama. '· " · 30 7. Bränsleinjektor enligt patentkrav 6, kännetecknad av att utloppskanalen bildas av pressande/tätande ringformade slitsar mellan de tvä väggama (31, 32) i den andra ,:. koiven respektive mellan den första koiven (21) och skjutorganet (9).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen polttoaineen ruiskutussuutin, tunnettu ' 25 siitä, että poistokanavan koko on rajoitettu siten, että moottorin täydellä kuormalla ‘yhden moottorin jakson aikana poistettu tilavuus on toisen painekammion (34) tila-· vuudesta 1/2 - 1/20.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen polttoaineen ruiskutussuutin, tunnettu siitä, että ensimmäisen painekammion (28) tehollinen poikkiala on pie- 30 nempi kuin venttiilin luistin avaama pinta-ala. ··· 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen polttoaineen ruiskutussuutin, ‘' tunnettu siitä, että toisen painekammion (34) tehollinen poikkiala on monta kertaa suurempi kuin ensimmäisen kammion (28) poikkiala. 11 107470

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen polttoaineen ruiskutussuutin, tunnettu siitä, että puristusjousi (17) sinänsä tunnetulla tavalla on asennettu kahden jousiohjaimen (18, 19) väliin, jotka voivat liikkua pituussuunnassa keskeisellä työntöelimellä (9), joka on rungossa kiinteä, että toinen mäntä (29) on muodostettu 5 ylempään jousiohjaimeen (18), joka on suuttimesta (7) poispäin, ja jossa on alempi putken muotoinen seinä (31), joka puristavasti/tiivistävästi ympäröi työntöelintä, sekä ylempi putken muotoinen seinä (32), jolla on suurempi sisähalkaisija kuin alemmalla seinällä ja joka puristavasti/tiivistävästi ympäri ensimmäistä mäntää (21), sekä seinät toisiinsa yhdistävä välielin (30), jonka yläpinta muodostaa toisen pinnan, että 10 ensimmäinen mäntä (21) on renkaan muotoinen ja suljettu työntöelimen ja toisen männän yläseinän väliin ja sillä on sisäänpäin osoittava laippa (27), jonka yläpinta muodostaa ensimmäisen, istukkaosuuteen (26’) sisäänpäin liittyvän pinnan, ja että työntöelimen vastaava istukkaosuus (26) osoittaa alaspäin ja on sijoitettu polttoaine-kanavaan (6) liittyvän läpimenevän kanavan (24) ja pienemmän halkaisijan alemman 15 alan väliin, joka muodostaa mainitun kahden kammion välisen virtausyhteyden (35).

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen polttoaineen ruiskutussuutin, tunnettu siitä, että poistokanava muodostuu toisen männän kahden seinän (31, 32) ja vastaavasti ensimmäisen männän (21) ja työntöelimen (9) välissä olevista puristavista/tiivistä-vistä renkaan muotoisista raoista.

20 Patentkrav ...: 1. Bränsleinjektor (1) för en förbränningsmotor, särskilt en stor tvätaktsdiesel- ; . motor, med ett yttre hölje (2) att monteras pä cylinderlocket och en genomgäende I » '..! ^ bränslepassage (6) som mynnar ut i mynning (7), och innefattande ett längsgaende ; * * ventilglid i en gejd (12), som päverkas av en förspänd tryckfjäder (17) i riktning mot • * 25 ventilens ände, varvid bränslets tryck i bränslepassagen päverkar i motsatt riktning, ·.* en i höljet axialt rörlig första kolv (21), som är belägen i tryckfjädems ena ände och ·· : ; vars första yta vetter bort frän fjädem, och som tillsammans med en fast komponent (9) via passagen (24) avgränsar en första tryckkammare (28) som är i förbindelse • ·: med bränslepassagen via en kanal (24), varvid nämnda tryckfjäder styr den första “: 30 koiven mot det extrema läget, där den första tryckkammaren har minimal volym, ’ . kännetecknad av att ijädem är i kraftöverförande förbindelse med en andra kolv !..* (29) vars andra yta vetter bort frän fjädem och som bildar gavelvägg i den andra * · **;·' tryckkammaren (34), att i rörelse bort frän nämnda extrema läge öppnar den första ;! * koiven (21) strömningsförbindelse (35) mellan den första och den andra tryckkam- 35 maren, att den andra tryckkammaren (34) har en större effektiv tväryta än den första 12 107470 kammaren (28), och att en begränsad utloppskanal förbinder den andra tryckkamma-ren med ett utlopp.

4. I t · ·