DE3227173A1 - FUEL INJECTION NOZZLE - Google Patents

Description

Beschreibungdescription

Die vorliegende Erfindung betrifft Kraftstoffeinspritzdüsen zur Förderung von Kraftstoff an Innenverbrennungsmotore; die Düsen sind von dem Typ, welcher besteht aus einem Düsenkörper, in dem eine bis zu einem Kraftstoffauslaß sich erstreckende Bohrung eingeschnitten ist, wobei nahe des Auslasses in dieser Bohrung ein Ventilsitz gebildet ist, einem innerhalb dieser Bohrung angeordneten Ventilelement, welches ein Teilstück aufweist, das derart geformt ist, daß es eine Sitzkante bildet, die sich gegen diesen Sitz legen kann, um den Kraftstofffluß durch den Auslaß zu verhindern, sowie federnden Mitteln, welche das Ventilelement gegen den Sitz drängen, wobei das Ventilelement einen in bestimmter Weise geformten Vorsprung trägt, der durch diesen Auslaß hindurchreicht, das Ventilelement außerdem eine Fläche aufweist, gegen welche unter Druck stehender Kraftstoff wirken kann, um den Ventilkörper von dem Sitz zu heben, und dieser in bestimmter Weise geformte Vorsprung die Wirkung hat, daß der Strömungsquerschnitt, durch welchen Kraftstoff fließen kann, wenn das Ventilelement von seinem Sitz abgehoben wird, modifiziert wird.The present invention relates to fuel injectors for delivering fuel to internal combustion engines; the nozzles are of the type which consists of a nozzle body, in which a bore extending to a fuel outlet is cut, near the outlet a valve seat is formed in this bore, a valve element arranged within this bore, which has a portion which is shaped so that it forms a seat edge which can lie against this seat to to prevent the flow of fuel through the outlet, as well as resilient means which hold the valve element against the seat urge, wherein the valve element carries a projection shaped in a certain way which extends through this outlet, the valve element also has a surface against which pressurized fuel can act, to lift the valve body from the seat, and this shaped projection in a certain way has the effect that the Flow cross-section through which fuel can flow when the valve element is lifted from its seat, modified will.

Derartige Düsen sind unter der Bezeichnung "Fingerling-Düsen" ("Pintle"-Nozzles) bekannt. Um einen stabilen Betrieb des Motors im Leerlauf zu gewährleisten, ist die Länge, mit welcher der genannte Vorsprung über den Teil der Wandung der Bohrung reicht, welcher den Auslaß bildet, so bemessen, daß sich die gewünschte Beschränkung des Kraftstoffflusses ergibt. Wenn das Ventilelement sich öffnen soll, um einen stärkeren Kraftstoffstrom hindurchzulassen, wie es z.B. bei einem unter voller Belastung arbeitenden Motor erforderlich ist, dauert es eine endliche Zeit, bis der Vorsprung hinreichend zurückgezogen ist, um den verstärkten KraftstoffflußSuch nozzles are known under the designation "fingerling nozzles" ("pintle" -Nozzles). To ensure stable operation of the To ensure the engine idling, the length with which the said projection over the part of the wall of the Sufficient bore, which forms the outlet, dimensioned so that the desired restriction of the fuel flow results. When the valve element is to open to allow a stronger flow of fuel to pass through, as is the case with, for example an engine operating under full load is required, it takes a finite amount of time before the lead is sufficient is withdrawn to the increased fuel flow

zu ermöglichen, und während dieser Zeit fließt der Kraftstoff mit verringerter Geschwindigkeit.to allow, and during this time the fuel flows at a reduced speed.

In der bisherigen Praxis hat man so gearbeitet, daß die oben erwähnte Sitzkante an dem Ende oder nahe desjenigen Endes des konischen Abschnitts gelegen ist, das von dem Auslaß entfernt liegt. Die Folge ist eine erhebliche Zunahme der Fläche des Ventilkörpers, die dem Druck ausgesetzt ist, wenn bei einem vorgegebenen Druck der Ventilkörper von seinem Sitz sich wegbewegt, mit dem Ergebnis, daß die auf den Ventilkörper einwirkende Kraft zunimmt. Die Länge der oben beschriebenen Überlappung wurde unter Berücksichtigung dieser Erscheinung gewählt.In previous practice, it has been worked so that the above-mentioned seat edge at the end or near that Located at the end of the conical section remote from the outlet. The result is a significant increase the area of the valve body that is exposed to pressure when, at a given pressure, the valve body is released from its Seat moves away with the result that the force acting on the valve body increases. The length of the above Overlap was chosen with this appearance in mind.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine Kraftstoffeinspritzdüse der oben beschriebenen Art, die diesen Nachteil der herkömmlichen Düsen nicht aufweist und einfacher und verbesserter ist als diese. Dieses Ziel wird mit Kraftstoffeinspritzdüsenerreicht , welche dadurch gekennzeichnet sind,daß ihre Sitzkante an demjenigen Ende oder in der Nähe desjenigen Endes des konisch geformten Teilstücks sich befindet, das näher zum Auslaß liegt.The present invention aims to provide a fuel injector of the type described above, which does not have this disadvantage of the conventional nozzles and is simpler and improved is than this. This goal is achieved with fuel injectors , which are characterized in that their seat edge at that end or in the vicinity of that The end of the conically shaped section is closer to the outlet.

Ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzdüse wird nachfolgend unter Hinweis auf die Zeichnung erläutert; es zeigenAn example of a fuel injector according to the invention is explained below with reference to the drawing; show it

Figur 1 einen Schnitt durch einen Teil einer Düse, undFigure 1 shows a section through part of a nozzle, and

Figur 2 einen vergrößerten Schnitt durch einen Teil der Düse gemäß Figur 1.FIG. 2 shows an enlarged section through part of the nozzle according to Figure 1.

Wie die Zeichnung erkennen läßt, besteht die Kraftstoffeinspritzdüse aus einem Düsenkörper 10, in dem eine zylindrische Bohrung 11 eingeschnitten ist. Der Körper 10 kann dank einerAs the drawing shows, there is the fuel injector from a nozzle body 10 in which a cylindrical bore 11 is cut. The body 10 can thanks to a

Schulter 12 in einer Düsenhalterung befestigt werden, die mit einem Kraftstoffeinlaß ausgerüstet ist. Der Durchlaß in der Halterung verbindet den Kraftstoffeinlaß mit dem Versorgungskanal 13 in dem Düsenkörper 10, und der Versorgungskanal 13 steht in Verbindung mit einer Kammer 14, die durch einen vergrößerten Abschnitt der Bohrung 11 gebildet ist.Shoulder 12 are fastened in a nozzle holder, the is equipped with a fuel inlet. The passage in the bracket connects the fuel inlet to the Supply channel 13 in the nozzle body 10, and the supply channel 13 is in communication with a chamber 14, formed by an enlarged section of the bore 11 is.

Die Bohrung steht in Verbindung mit einem Auslaß 15, welcher, wie Figur 2 zeigt, eine Wandung 16 von gerader, zylindrischer Gestalt aufweist. In Richtung zum Auslaß 15 liegt ein kegelstumpf förmiger, konischer Sitz 17.The bore is in communication with an outlet 15 which, As Figure 2 shows, has a wall 16 of straight, cylindrical shape. In the direction of the outlet 15 there is a truncated cone shaped, conical seat 17.

Innerhalb der Bohrung 11 ist ein Ventilelement 18 gleitbar angeordnet, welches an seinem dem Auslaß 15 abgewandten Ende eine Verlängerung 19 von verringertem Durchmesser besitzt, die gegen ein Federwiderlager stößt, das in einer Kammer in der Düsenhalterung liegt. Gegen das Federwiderlager legt sich eine Spiraldruckfeder, um das Ventilelement 18 gegen den Sitz zu drängen.A valve element 18 is slidable within the bore 11 arranged, which at its end facing away from the outlet 15 has an extension 19 of reduced diameter, which strikes against a spring abutment which is located in a chamber in the nozzle holder. Against the spring abutment lies down a coil compression spring to urge the valve element 18 against the seat.

An seinem unteren Ende weist das Ventilelement einen verringerten Durchmesser auf, wobei es eine Fläche 20 bildet, gegen den der Kraftstoffdruck in der Vorratskammer 14 wirken kann, um das Ventilelement gegen die Wirkung der Feder zu bewegen. Der reduzierte Abschnitt des Ventilelements weist ein kegelstumpfförmiges Teilstück 21 auf, von dem sich ein mit 22 bezeichneter Vorsprung aus erstreckt. Dieser Vorsprung besteht aus einem zylindrischen Teilstück 23 nahe des konischen Teilstücks 21, und ihm folgen ein erstes sich verjüngendes Teilstück 24, ein zweites sich verjüngendes Teilstück 25 und ein drittes sich verjüngendes Teilstück 26. Die Verbindungsstelle zwischen dem zylindrischen Teilstück 23 und dem ersten sich verjüngenden Teilstück 24 liegt gegenüber der Verbindungsstelle zwischen dem Sitz 17 und der geraden, zylindrischenAt its lower end, the valve element has a reduced diameter, forming a surface 20, against which the fuel pressure in the storage chamber 14 acts can to move the valve element against the action of the spring. The reduced portion of the valve element has a frustoconical section 21 from which a projection designated 22 extends. This head start consists of a cylindrical section 23 near the conical section 21, followed by a first tapered one Section 24, a second tapered section 25 and a third tapered section 26. The junction between the cylindrical section 23 and the first tapering section 24 lies opposite the connection point between the seat 17 and the straight, cylindrical

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Wand 16. Wie zu erkennen ist, hat das zylindrische Teilstück 23 einen kleineren Durchmesser als die Bohrung an der Stelle der Wandung 16, so daß ein Freiraum übrig bleibt.Wall 16. As can be seen, the cylindrical section 23 has a smaller diameter than the bore on the Place the wall 16, so that a free space remains.

Ein wichtiger Aspekt der erfindungsgemäßen Düse besteht darin, daß das kegelstumpfförmige Teilstück 21 des Ventilelements den Sitz 17 an einer Stelle berührt, die nahe des Übergangs des Sitzes in die zylindrische Wand 16 liegt. Während des Betriebs wirkt, wenn Kraftstoff unter Druck in die Kammer 14 gefördert wird, dieser Kraftstoffdruck auf die Oberflächen "w des Ventilelements, insbesondere auf die Fläche 20 und im wesentlichen auf die gesamte Oberfläche des kegelförmigen Teilstücks 21, um eine Kraft zu erzeugen, die das Ventilelement gegen die Wirkung der Feder bewegt. Wenn sich die von dem kegelförmigen Teilstück 21 gebildete Sitzkante von dem Sitz abhebt, gibt es eine geringfügige Zunahme in der Fläche des Ventilelements, die dem Kraftstoffdruck ausgesetzt ist, jedoch ist diese kleiner als in herkömmlichen Düsen dieses Typs, bei denen die Sitzkante an dem breiteren Ende oder in der Nähe des breiteren Endes des kegelförmigen Teilstücks 21 gelegen ist. Infolge dieser Abänderung ist die Zunahme an Kraft, die auf das Ventilelement ausgeübt wird, wenn das Ventilelement sich von seinem Sitz abhebt, sehr viel kleiner als in dem Falle bekannter Konstruktionen. Die sich überlappende Strecke zwischen der zylindrischen Wand 16 und den sich verjüngenden Teilstücken des Ventilelements braucht deshalb nicht so groß zu sein wie bei herkömmlichen Konstruktionen, um die gleiche Kontrolle über die wirksame Fläche des Zwischenraums zu erhalten, der zwischen der zylindrischen Wandung 16 und den sich verjüngenden Teilstücken, insbesondere dem Teilstück 24 gebildet, ist. Wenn der zugehörige Motor unter voller Belastung arbeite!, ist der Hub des Ventilelements, der erforderlich ist, um zumindest das sich verjüngende Teilstück 24 von dem Auslaß wegzuziehen, verringert und ebenso ist deshalb die erforderliche Zeit verkürzt. Das bedeutet, daß die Zeit, während welcher Kraftstoff mit verringerter Geschwindigkeit durch die Düse gefördert wird, ebenfalls reduziert ist.An important aspect of the nozzle according to the invention is that the frustoconical section 21 of the valve element contacts the seat 17 at a point which is close to the transition of the seat into the cylindrical wall 16. While of operation, when fuel is delivered under pressure into the chamber 14, this fuel pressure acts on the surfaces "w of the valve element, in particular on the surface 20 and im substantially on the entire surface of the conical portion 21 to generate a force that the valve element moves against the action of the spring. If the seat edge formed by the conical portion 21 of the Seat lifts up, there is a slight increase in the area of the valve element exposed to fuel pressure, however, this is smaller than in conventional nozzles of this type, in which the seat edge is at the wider end or in is located near the wider end of the conical portion 21. As a result of this change, the increase is on Force that is exerted on the valve element when the valve element lifts from its seat, very much less than in the case of known constructions. The overlapping distance between the cylindrical wall 16 and the tapered ones Sections of the valve element therefore need not be as large as in conventional designs in order to achieve the equal control over the effective area of the space between the cylindrical wall 16 and the tapered sections, in particular the section 24 is formed. When the associated engine is under full load work !, is the stroke of the valve element required to clear at least the tapered portion 24 from the outlet pulling away, and therefore the time required is also shortened. That means the time during which fuel is conveyed through the nozzle at a reduced speed is also reduced.

Claims (2)

LUC 44LUC 44 LUCAS INDUSTRIES plc
Birmingham, B19 2XFLUCAS INDUSTRIES plc
Birmingham, B19 2XF Kraftstoff einspritzdüseFuel injector Patentansprüche: Patent claims : fi./Kraftstoffeinspritzdüse zur Förderung von Kraftstoff an \_/
einen Innenverbrennungsmotor, bestehend ausfi./Fuel injection nozzle for delivering fuel to \ _ /
an internal combustion engine consisting of einem Düsenkörper, in den eine bis zu einem Kraftstoffauslaß sich erstreckende Bohrung eingeschnitten ist, wobei nahe des Auslasses in dieser Bohrung ein Ventilsitz gebildet ist,a nozzle body into which one up to a fuel outlet extending bore is cut, a valve seat being formed near the outlet in this bore, einem innerhalb dieser Bohrung angeordneten Ventilelement, das ein Teilstück besitzt, welches derart geformt ist, daß es eine Sitzkante aufweist, welche sich gegen diesen Sitz legen kann, um den Kraftstofffluß durch den Auslaß zu verhindern,a valve element arranged within this bore and having a portion which is shaped such that it has a seat edge which can lie against this seat to prevent the flow of fuel through the outlet, federnde Mittel, welche das Ventilelement gegen den Sitz drängen,resilient means which hold the valve element against the seat to urge wobei das Ventilelement einen in bestimmter Weise geformten Vorsprung trägt, der durch diesen Auslaß reicht, das Ventilelement außerdem eine Fläche aufweist, gegen welche unter Druckwherein the valve element carries a certain shaped projection which extends through this outlet, the valve element also has a surface against which under pressure * β* β -2--2- stehender Kraftstoff wirken kann, um den Ventilkörper von dem Sitz zu heben, und dieser in bestimmter Weise geformte Vorsprung die Wirkungsweise hat, daß der Strömungsquerschnitt/ durch welchen Kraftstoff fließen kann, wenn das Ventilelement von seinem Sitz abgehoben wird, modifiziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß diese Sitzkante an dem Ende oder nahe des~ jenigen Endes dieses Teilstücks sich befindet, welches näher zu dem Auslaß liegt.Standing fuel can act to the valve body from to lift the seat, and this projection, which is shaped in a certain way, has the effect that the flow cross-section / through which fuel can flow when the valve element is lifted from its seat is modified, characterized in that, that this seat edge is at the end of or near that end of this section which is closer to the outlet. 2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Teilstück konische Gestalt hat.2. Nozzle according to claim 1, characterized in that this section has a conical shape.